ਲੋਹਾਰ - DRAM ਮੈਮੋਰੀ ਅਤੇ DDR4 ਚਿਪਸ 'ਤੇ ਇੱਕ ਨਵਾਂ ਹਮਲਾ

ETH ਜ਼ਿਊਰਿਖ, Vrije Universiteit Amsterdam ਅਤੇ Qualcomm ਦੇ ਖੋਜਕਰਤਾਵਾਂ ਦੀ ਇੱਕ ਟੀਮ ਨੇ ਇੱਕ ਨਵੀਂ ਰੋਹਮਰ ਹਮਲਾ ਵਿਧੀ ਪ੍ਰਕਾਸ਼ਿਤ ਕੀਤੀ ਹੈ ਜੋ ਡਾਇਨਾਮਿਕ ਰੈਂਡਮ ਐਕਸੈਸ ਮੈਮੋਰੀ (DRAM) ਦੇ ਵਿਅਕਤੀਗਤ ਬਿੱਟਾਂ ਦੀ ਸਮੱਗਰੀ ਨੂੰ ਬਦਲ ਸਕਦੀ ਹੈ। ਹਮਲੇ ਦਾ ਕੋਡਨੇਮ ਲੋਹਾਰ ਸੀ ਅਤੇ ਪਛਾਣ CVE-2021-42114 ਵਜੋਂ ਕੀਤੀ ਗਈ ਸੀ। ਕਈ DDR4 ਚਿਪਸ ਜੋ ਪਹਿਲਾਂ ਜਾਣੇ ਜਾਂਦੇ ਰੋਵਹੈਮਰ ਕਲਾਸ ਤਰੀਕਿਆਂ ਤੋਂ ਸੁਰੱਖਿਆ ਨਾਲ ਲੈਸ ਹਨ, ਸਮੱਸਿਆ ਲਈ ਸੰਵੇਦਨਸ਼ੀਲ ਹਨ। ਕਮਜ਼ੋਰੀ ਲਈ ਤੁਹਾਡੇ ਸਿਸਟਮਾਂ ਦੀ ਜਾਂਚ ਕਰਨ ਲਈ ਟੂਲ GitHub 'ਤੇ ਪ੍ਰਕਾਸ਼ਿਤ ਕੀਤੇ ਗਏ ਹਨ।

ਯਾਦ ਕਰੋ ਕਿ RowHammer ਕਲਾਸ ਹਮਲੇ ਤੁਹਾਨੂੰ ਗੁਆਂਢੀ ਮੈਮੋਰੀ ਸੈੱਲਾਂ ਤੋਂ ਡੇਟਾ ਨੂੰ ਚੱਕਰੀ ਤੌਰ 'ਤੇ ਪੜ੍ਹ ਕੇ ਵਿਅਕਤੀਗਤ ਮੈਮੋਰੀ ਬਿੱਟਾਂ ਦੀ ਸਮੱਗਰੀ ਨੂੰ ਖਰਾਬ ਕਰਨ ਦੀ ਇਜਾਜ਼ਤ ਦਿੰਦੇ ਹਨ। ਕਿਉਂਕਿ DRAM ਮੈਮੋਰੀ ਸੈੱਲਾਂ ਦੀ ਇੱਕ ਦੋ-ਅਯਾਮੀ ਐਰੇ ਹੈ, ਹਰੇਕ ਵਿੱਚ ਇੱਕ ਕੈਪੇਸੀਟਰ ਅਤੇ ਇੱਕ ਟਰਾਂਜ਼ਿਸਟਰ ਹੁੰਦਾ ਹੈ, ਉਸੇ ਮੈਮੋਰੀ ਖੇਤਰ ਨੂੰ ਲਗਾਤਾਰ ਰੀਡ ਕਰਨ ਨਾਲ ਵੋਲਟੇਜ ਦੇ ਉਤਰਾਅ-ਚੜ੍ਹਾਅ ਅਤੇ ਵਿਗਾੜ ਪੈਦਾ ਹੁੰਦੇ ਹਨ ਜੋ ਗੁਆਂਢੀ ਸੈੱਲਾਂ ਵਿੱਚ ਚਾਰਜ ਦੀ ਇੱਕ ਛੋਟੀ ਜਿਹੀ ਘਾਟ ਦਾ ਕਾਰਨ ਬਣਦੇ ਹਨ। ਜੇ ਪੜ੍ਹਨ ਦੀ ਤੀਬਰਤਾ ਵੱਧ ਹੈ, ਤਾਂ ਗੁਆਂਢੀ ਸੈੱਲ ਕਾਫ਼ੀ ਵੱਡੀ ਮਾਤਰਾ ਵਿੱਚ ਚਾਰਜ ਗੁਆ ਸਕਦਾ ਹੈ ਅਤੇ ਅਗਲੇ ਪੁਨਰਜਨਮ ਚੱਕਰ ਵਿੱਚ ਆਪਣੀ ਅਸਲ ਸਥਿਤੀ ਨੂੰ ਬਹਾਲ ਕਰਨ ਲਈ ਸਮਾਂ ਨਹੀਂ ਹੋਵੇਗਾ, ਜਿਸ ਨਾਲ ਸੈੱਲ ਵਿੱਚ ਸਟੋਰ ਕੀਤੇ ਡੇਟਾ ਦੇ ਮੁੱਲ ਵਿੱਚ ਤਬਦੀਲੀ ਆਵੇਗੀ। .

ਰੋਹੈਮਰ ਤੋਂ ਬਚਾਉਣ ਲਈ, ਚਿੱਪ ਨਿਰਮਾਤਾਵਾਂ ਨੇ TRR (ਟਾਰਗੇਟ ਰੋਅ ਰਿਫਰੈਸ਼) ਵਿਧੀ ਦਾ ਪ੍ਰਸਤਾਵ ਕੀਤਾ, ਜੋ ਕਿ ਨਾਲ ਲੱਗਦੀਆਂ ਕਤਾਰਾਂ ਵਿੱਚ ਸੈੱਲਾਂ ਦੇ ਭ੍ਰਿਸ਼ਟਾਚਾਰ ਤੋਂ ਬਚਾਉਂਦਾ ਹੈ, ਪਰ ਕਿਉਂਕਿ ਸੁਰੱਖਿਆ "ਅਸਪਸ਼ਟਤਾ ਦੁਆਰਾ ਸੁਰੱਖਿਆ" ਦੇ ਸਿਧਾਂਤ 'ਤੇ ਅਧਾਰਤ ਸੀ, ਇਸਨੇ ਸਮੱਸਿਆ ਦਾ ਹੱਲ ਨਹੀਂ ਕੀਤਾ। ਰੂਟ, ਪਰ ਸਿਰਫ ਜਾਣੇ-ਪਛਾਣੇ ਵਿਸ਼ੇਸ਼ ਮਾਮਲਿਆਂ ਤੋਂ ਸੁਰੱਖਿਅਤ ਹੈ, ਜਿਸ ਨਾਲ ਸੁਰੱਖਿਆ ਨੂੰ ਬਾਈਪਾਸ ਕਰਨ ਦੇ ਤਰੀਕੇ ਲੱਭਣੇ ਆਸਾਨ ਹੋ ਗਏ ਹਨ। ਉਦਾਹਰਨ ਲਈ, ਮਈ ਵਿੱਚ, ਗੂਗਲ ਨੇ ਹਾਫ-ਡਬਲ ਵਿਧੀ ਦਾ ਪ੍ਰਸਤਾਵ ਕੀਤਾ, ਜੋ ਕਿ ਟੀਆਰਆਰ ਸੁਰੱਖਿਆ ਦੁਆਰਾ ਪ੍ਰਭਾਵਿਤ ਨਹੀਂ ਹੋਇਆ ਸੀ, ਕਿਉਂਕਿ ਹਮਲੇ ਨੇ ਉਹਨਾਂ ਸੈੱਲਾਂ ਨੂੰ ਪ੍ਰਭਾਵਿਤ ਕੀਤਾ ਜੋ ਸਿੱਧੇ ਨਿਸ਼ਾਨੇ ਦੇ ਨੇੜੇ ਨਹੀਂ ਸਨ.

ਲੋਹਾਰ ਦੀ ਨਵੀਂ ਵਿਧੀ TRR ਸੁਰੱਖਿਆ ਨੂੰ ਬਾਈਪਾਸ ਕਰਨ ਦਾ ਇੱਕ ਵੱਖਰਾ ਤਰੀਕਾ ਪੇਸ਼ ਕਰਦੀ ਹੈ, ਚਾਰਜ ਲੀਕੇਜ ਦਾ ਕਾਰਨ ਬਣਨ ਲਈ ਵੱਖ-ਵੱਖ ਬਾਰੰਬਾਰਤਾ 'ਤੇ ਦੋ ਜਾਂ ਦੋ ਤੋਂ ਵੱਧ ਹਮਲਾਵਰ ਤਾਰਾਂ ਤੱਕ ਗੈਰ-ਯੂਨੀਫਾਰਮ ਪਹੁੰਚ ਦੇ ਅਧਾਰ ਤੇ। ਮੈਮੋਰੀ ਐਕਸੈਸ ਪੈਟਰਨ ਨੂੰ ਨਿਰਧਾਰਤ ਕਰਨ ਲਈ ਜੋ ਚਾਰਜ ਲੀਕੇਜ ਵੱਲ ਲੈ ਜਾਂਦਾ ਹੈ, ਇੱਕ ਵਿਸ਼ੇਸ਼ ਫਜ਼ਰ ਵਿਕਸਤ ਕੀਤਾ ਗਿਆ ਹੈ ਜੋ ਇੱਕ ਖਾਸ ਚਿੱਪ ਲਈ ਆਪਣੇ ਆਪ ਹਮਲੇ ਦੇ ਮਾਪਦੰਡਾਂ ਨੂੰ ਚੁਣਦਾ ਹੈ, ਸੈੱਲ ਐਕਸੈਸ ਦੇ ਕ੍ਰਮ, ਤੀਬਰਤਾ ਅਤੇ ਯੋਜਨਾਬੱਧਤਾ ਨੂੰ ਵੱਖਰਾ ਕਰਦਾ ਹੈ।

ਅਜਿਹੀ ਪਹੁੰਚ, ਜੋ ਇੱਕੋ ਸੈੱਲਾਂ ਨੂੰ ਪ੍ਰਭਾਵਿਤ ਕਰਨ ਨਾਲ ਜੁੜੀ ਨਹੀਂ ਹੈ, ਮੌਜੂਦਾ TRR ਸੁਰੱਖਿਆ ਤਰੀਕਿਆਂ ਨੂੰ ਬੇਅਸਰ ਬਣਾਉਂਦੀ ਹੈ, ਜੋ ਇੱਕ ਰੂਪ ਜਾਂ ਕਿਸੇ ਹੋਰ ਰੂਪ ਵਿੱਚ ਸੈੱਲਾਂ ਨੂੰ ਦੁਹਰਾਈਆਂ ਗਈਆਂ ਕਾਲਾਂ ਦੀ ਗਿਣਤੀ ਕਰਨ ਲਈ ਉਬਾਲਦੀ ਹੈ ਅਤੇ, ਜਦੋਂ ਕੁਝ ਮੁੱਲਾਂ ਤੱਕ ਪਹੁੰਚ ਜਾਂਦੇ ਹਨ, ਰੀਚਾਰਜਿੰਗ ਸ਼ੁਰੂ ਕਰਦੇ ਹਨ. ਗੁਆਂਢੀ ਸੈੱਲਾਂ ਦਾ। ਲੋਹਾਰ ਵਿੱਚ, ਪਹੁੰਚ ਪੈਟਰਨ ਟੀਚੇ ਦੇ ਵੱਖ-ਵੱਖ ਪਾਸਿਆਂ ਤੋਂ ਇੱਕ ਵਾਰ ਵਿੱਚ ਕਈ ਸੈੱਲਾਂ ਵਿੱਚ ਫੈਲਿਆ ਹੋਇਆ ਹੈ, ਜੋ ਥ੍ਰੈਸ਼ਹੋਲਡ ਮੁੱਲਾਂ ਤੱਕ ਪਹੁੰਚ ਕੀਤੇ ਬਿਨਾਂ ਚਾਰਜ ਲੀਕੇਜ ਨੂੰ ਪ੍ਰਾਪਤ ਕਰਨਾ ਸੰਭਵ ਬਣਾਉਂਦਾ ਹੈ।

ਇਹ ਤਰੀਕਾ TRR ਨੂੰ ਬਾਈਪਾਸ ਕਰਨ ਲਈ ਪਹਿਲਾਂ ਪ੍ਰਸਤਾਵਿਤ ਤਰੀਕਿਆਂ ਨਾਲੋਂ ਕਾਫ਼ੀ ਜ਼ਿਆਦਾ ਪ੍ਰਭਾਵਸ਼ਾਲੀ ਸਾਬਤ ਹੋਇਆ - ਖੋਜਕਰਤਾਵਾਂ ਨੇ ਸੈਮਸੰਗ, ਮਾਈਕ੍ਰੋਨ, ਐਸਕੇ ਹਾਈਨਿਕਸ ਅਤੇ ਇੱਕ ਅਣਜਾਣ ਨਿਰਮਾਤਾ (ਨਿਰਮਾਤਾ) ਦੁਆਰਾ ਹਾਲ ਹੀ ਵਿੱਚ ਖਰੀਦੀਆਂ ਗਈਆਂ ਵੱਖ-ਵੱਖ ਡੀਡੀਆਰ 40 ਮੈਮੋਰੀ ਚਿੱਪਾਂ ਵਿੱਚੋਂ ਸਾਰੇ 4 ਵਿੱਚ ਬਿਟ ਵਿਗਾੜ ਪ੍ਰਾਪਤ ਕਰਨ ਵਿੱਚ ਕਾਮਯਾਬ ਰਹੇ। 4 ਚਿਪਸ 'ਤੇ ਨਿਰਦਿਸ਼ਟ ਨਹੀਂ)। ਤੁਲਨਾ ਕਰਨ ਲਈ, ਉਸੇ ਖੋਜਕਰਤਾਵਾਂ ਦੁਆਰਾ ਪਹਿਲਾਂ ਪ੍ਰਸਤਾਵਿਤ TRRespass ਵਿਧੀ ਉਸ ਸਮੇਂ ਟੈਸਟ ਕੀਤੇ ਗਏ 13 ਚਿੱਪਾਂ ਵਿੱਚੋਂ ਸਿਰਫ 42 ਲਈ ਪ੍ਰਭਾਵਸ਼ਾਲੀ ਸੀ।

ਆਮ ਤੌਰ 'ਤੇ, ਲੋਹਾਰ ਦੀ ਵਿਧੀ ਮਾਰਕੀਟ ਵਿੱਚ ਸਾਰੀਆਂ DRAM ਚਿਪਸ ਦੇ 94% 'ਤੇ ਲਾਗੂ ਹੋਣ ਦੀ ਉਮੀਦ ਕੀਤੀ ਜਾਂਦੀ ਹੈ, ਪਰ ਖੋਜਕਰਤਾਵਾਂ ਦਾ ਕਹਿਣਾ ਹੈ ਕਿ ਕੁਝ ਚਿਪਸ ਦੂਜਿਆਂ ਨਾਲੋਂ ਵਧੇਰੇ ਕਮਜ਼ੋਰ ਅਤੇ ਹਮਲਾ ਕਰਨ ਲਈ ਆਸਾਨ ਹਨ। ਚਿਪਸ ਵਿੱਚ ਗਲਤੀ ਸੁਧਾਰ ਕੋਡ (ECC) ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਅਤੇ ਮੈਮੋਰੀ ਰਿਫਰੈਸ਼ ਰੇਟ ਨੂੰ ਦੁੱਗਣਾ ਕਰਨਾ ਪੂਰੀ ਸੁਰੱਖਿਆ ਪ੍ਰਦਾਨ ਨਹੀਂ ਕਰਦਾ, ਪਰ ਕੰਮ ਨੂੰ ਗੁੰਝਲਦਾਰ ਬਣਾਉਂਦਾ ਹੈ। ਇਹ ਧਿਆਨ ਦੇਣ ਯੋਗ ਹੈ ਕਿ ਸਮੱਸਿਆ ਨੂੰ ਪਹਿਲਾਂ ਹੀ ਜਾਰੀ ਕੀਤੇ ਚਿਪਸ ਵਿੱਚ ਬਲੌਕ ਨਹੀਂ ਕੀਤਾ ਜਾ ਸਕਦਾ ਹੈ ਅਤੇ ਹਾਰਡਵੇਅਰ ਪੱਧਰ 'ਤੇ ਨਵੀਂ ਸੁਰੱਖਿਆ ਨੂੰ ਲਾਗੂ ਕਰਨ ਦੀ ਲੋੜ ਹੈ, ਇਸ ਲਈ ਹਮਲਾ ਕਈ ਸਾਲਾਂ ਤੱਕ ਢੁਕਵਾਂ ਰਹੇਗਾ।

ਵਿਹਾਰਕ ਉਦਾਹਰਣਾਂ ਵਿੱਚ ਕਰਨਲ ਵਿਸ਼ੇਸ਼ ਅਧਿਕਾਰ ਪ੍ਰਾਪਤ ਕਰਨ ਲਈ ਮੈਮੋਰੀ ਪੇਜ ਟੇਬਲ (PTE, ਪੇਜ ਟੇਬਲ ਐਂਟਰੀ) ਵਿੱਚ ਐਂਟਰੀਆਂ ਦੀ ਸਮੱਗਰੀ ਨੂੰ ਬਦਲਣ ਲਈ ਲੋਹਾਰ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕਰਨ ਦੇ ਤਰੀਕੇ ਸ਼ਾਮਲ ਹਨ, ਓਪਨਐਸਐਸਐਚ ਵਿੱਚ ਮੈਮੋਰੀ ਵਿੱਚ ਸਟੋਰ ਕੀਤੀ RSA-2048 ਪਬਲਿਕ ਕੁੰਜੀ ਨੂੰ ਖਰਾਬ ਕਰਨਾ (ਤੁਸੀਂ ਪਬਲਿਕ ਕੁੰਜੀ ਨੂੰ ਇਸ ਵਿੱਚ ਲਿਆ ਸਕਦੇ ਹੋ। ਪੀੜਤ ਦੇ VM ਨਾਲ ਜੁੜਨ ਲਈ ਹਮਲਾਵਰ ਦੀ ਨਿੱਜੀ ਕੁੰਜੀ ਨਾਲ ਮੇਲ ਕਰਨ ਲਈ ਕਿਸੇ ਹੋਰ ਦੀ ਵਰਚੁਅਲ ਮਸ਼ੀਨ) ਅਤੇ ਰੂਟ ਵਿਸ਼ੇਸ਼ ਅਧਿਕਾਰ ਪ੍ਰਾਪਤ ਕਰਨ ਲਈ ਸੂਡੋ ਪ੍ਰਕਿਰਿਆ ਦੀ ਮੈਮੋਰੀ ਨੂੰ ਸੋਧ ਕੇ ਪ੍ਰਮਾਣ ਪੱਤਰਾਂ ਦੀ ਜਾਂਚ ਨੂੰ ਬਾਈਪਾਸ ਕਰੋ। ਚਿੱਪ 'ਤੇ ਨਿਰਭਰ ਕਰਦੇ ਹੋਏ, ਇੱਕ ਟਾਰਗੇਟ ਬਿੱਟ ਨੂੰ ਬਦਲਣ ਵਿੱਚ 3 ਸਕਿੰਟਾਂ ਤੋਂ ਲੈ ਕੇ ਕਈ ਘੰਟਿਆਂ ਤੱਕ ਹਮਲੇ ਦਾ ਸਮਾਂ ਲੱਗਦਾ ਹੈ।

ਇਸ ਤੋਂ ਇਲਾਵਾ, ਅਸੀਂ Google ਲਈ Antmicro ਦੁਆਰਾ ਵਿਕਸਿਤ ਕੀਤੇ RowHammer ਕਲਾਸ ਦੇ ਹਮਲਿਆਂ ਦੇ ਵਿਰੁੱਧ ਮੈਮੋਰੀ ਸੁਰੱਖਿਆ ਵਿਧੀਆਂ ਦੀ ਜਾਂਚ ਕਰਨ ਲਈ ਓਪਨ LiteX ਰੋ ਹੈਮਰ ਟੈਸਟਰ ਫਰੇਮਵਰਕ ਦੇ ਪ੍ਰਕਾਸ਼ਨ ਨੂੰ ਨੋਟ ਕਰ ਸਕਦੇ ਹਾਂ। ਫਰੇਮਵਰਕ ਮੈਮੋਰੀ ਕੰਟਰੋਲਰ ਦੇ ਪ੍ਰਭਾਵ ਨੂੰ ਖਤਮ ਕਰਨ ਲਈ ਸਿੱਧੇ DRAM ਚਿੱਪ ਨੂੰ ਸੰਚਾਰਿਤ ਕਮਾਂਡਾਂ ਨੂੰ ਪੂਰੀ ਤਰ੍ਹਾਂ ਨਿਯੰਤਰਣ ਕਰਨ ਲਈ FPGA ਦੀ ਵਰਤੋਂ 'ਤੇ ਅਧਾਰਤ ਹੈ। ਪਾਈਥਨ ਵਿੱਚ ਟੂਲਕਿੱਟ FPGA ਨਾਲ ਗੱਲਬਾਤ ਲਈ ਪੇਸ਼ ਕੀਤੀ ਜਾਂਦੀ ਹੈ। FPGA-ਅਧਾਰਿਤ ਗੇਟਵੇ ਵਿੱਚ ਪੈਕੇਟ ਡੇਟਾ ਟ੍ਰਾਂਸਫਰ ਲਈ ਇੱਕ ਮੋਡੀਊਲ (ਮੈਮੋਰੀ ਐਕਸੈਸ ਪੈਟਰਨ ਨੂੰ ਪਰਿਭਾਸ਼ਿਤ ਕਰਦਾ ਹੈ), ਇੱਕ ਪੇਲੋਡ ਐਗਜ਼ੀਕਿਊਟਰ, ਇੱਕ LiteDRAM-ਅਧਾਰਿਤ ਕੰਟਰੋਲਰ (DRAM ਲਈ ਲੋੜੀਂਦੇ ਸਾਰੇ ਤਰਕ ਦੀ ਪ੍ਰਕਿਰਿਆ ਕਰਦਾ ਹੈ, ਕਤਾਰ ਐਕਟੀਵੇਸ਼ਨ ਅਤੇ ਮੈਮੋਰੀ ਅੱਪਡੇਟਿੰਗ ਸਮੇਤ) ਅਤੇ ਇੱਕ VexRiscv CPU। ਪ੍ਰੋਜੈਕਟ ਦੇ ਵਿਕਾਸ ਅਪਾਚੇ 2.0 ਲਾਇਸੰਸ ਦੇ ਤਹਿਤ ਵੰਡੇ ਗਏ ਹਨ। ਕਈ FPGA ਪਲੇਟਫਾਰਮ ਸਮਰਥਿਤ ਹਨ, ਜਿਸ ਵਿੱਚ ਲੈਟੀਸ ECP5, Xilinx ਸੀਰੀਜ਼ 6, 7, UltraScale ਅਤੇ UltraScale+ ਸ਼ਾਮਲ ਹਨ।

ਸਰੋਤ: opennet.ru