Un grup de cercetători de la Universitatea Liberă din Amsterdam, de la Școala Politehnică Federală din Zürich și de la Qualcomm a studiat eficiența protecției împotriva atacurilor de tipul celor aplicate pe cipurile de memorie DDR4 , care permit modificarea conținutului unor biți individuali din memoria RAM dinamică (DRAM). Rezultatele au fost dezamăgitoare, iar cipurile DDR4 ale principalilor producători sunt încă vulnerabile ().
Vulnerabilitatea RowHammer permite distorsionarea conținutului unor biți de memorie prin citirea ciclică a datelor din celelalte celule de memorie. Deoarece memoria DRAM este un aranjament bidimensional de celule, fiecare compusă dintr-un condensator și un transistor, efectuarea unei citiri continue a aceleași zone de memorie duce la fluctuații de tensiune și anomalii, provocând o pierdere mică de sarcină în celulele vecine. Dacă intensitatea citirii este suficient de mare, celula poate pierde o cantitate semnificativă de sarcină, iar următorul ciclu de regenerare poate să nu reușească să-i restabilească starea inițială, ceea ce va duce la modificarea valorii datelor stocate în celulă.
Pentru a bloca acest efect, cipurile moderne DDR4 utilizează tehnologia TRR (Target Row Refresh), destinată să prevină distorsionarea celulelor în timpul unui atac RowHammer. Problema este că nu există o abordare unică pentru implementarea TRR, iar fiecare producător de CPU și memorie interpretează TRR în mod diferit, aplicând propriile soluții de protecție și nespecificând detaliile implementării.
Studiul metodelor de blocare RowHammer utilizate de producători a permis găsirea ușoară a unor modalități de ocolire a protecției. La testare, s-a constatat că principiul practicat de producători „ ajută doar la protecția în cazuri specifice, acoperind atacuri standard care manipulează modificarea sarcinii celulelor în una sau două linii vecine.
Utilitatea dezvoltată de cercetători permite verificarea susceptibilității cipurilor la variantele multi-direcționale ale atacului RowHammer, în care încercarea de influențare a încărcării se face simultan pentru mai multe rânduri de celule de memorie. Astfel de atacuri permit ocolirea protecției TRR implementate de unii producători și duc la coruperea biților de memorie chiar și pe echipamentele noi cu memorie DDR4.
Din cele 42 de module DIMM studiate, 13 module s-au dovedit vulnerabile la variantele neconvenționale de atac RowHammer, în ciuda protecției declarate. Modulele problematice au fost fabricate de producătorii SK Hynix, Micron și Samsung, produsele cărora 95% din piața DRAM.
Pe lângă DDR4, au fost studiate și cipurile LPDDR4 utilizate în dispozitivele mobile, care s-au dovedit a fi și ele sensibile la variantele extinse ale atacului RowHammer. În special, memoria folosită în smartphone-urile Google Pixel, Google Pixel 3, LG G7, OnePlus 7 și Samsung Galaxy S10 a fost vulnerabilă.
Cercetătorii au reușit să reproducă pe cipurile problematice DDR4 mai multe tehnici de exploatare. De exemplu, utilizarea RowHammer pentru PTE (Intrări în Tabelul de Pagini) a necesitat un atac care durează între 2,3 secunde și trei ore și cincisprezece secunde, în funcție de cipurile testate. exploatarea deteriorării cheii publice RSA-2048 stocată în memorie a durat între 74,6 secunde și 39 de minute și 28 de secunde. o ocolire a verificării autorizației prin modificarea memoriei procesului sudo a durat 54 de minute și 16 secunde. Pentru a verifica cipurile de memorie DDR4 utilizate de utilizatori, a fost publicată o utilitate
TRRespass. drama publicată o aplicație pentru testarea memoriei smartphone-urilor. s-a recomandat utilizarea memoriei cu corecție de erori (ECC), a controlerelor de memorie care suportă Maximum Activate Count (MAC) și aplicarea unei frecvențe crescute de regenerare. Totuși, cercetătorii consideră că pentru cipurile deja lansate nu există o soluție garantată împotriva Rowhammer, iar utilizarea ECC și creșterea frecvenței de regenerare a memoriei s-au dovedit ineficiente. De exemplu, a fost deja propus anterior
Companiei și s-a recomandat utilizarea memoriei cu corectare a erorilor (ECC), a controlerelor de memorie cu suport pentru Maximum Activate Count (MAC) și aplicarea unei frecvențe de regenerare crescute pentru protecție. Cu toate acestea, cercetătorii consideră că pentru cipurile deja lansate nu există o soluție garantată pentru protecția împotriva Rowhammer, iar aplicarea ECC și creșterea frecvenței de regenerare a memoriei s-au dovedit a fi ineficiente. De exemplu, anterior s-a mai propus atacuri asupra memoriei DRAM prin ocolirea protecției ECC, precum și posibilitatea de a efectua un atac asupra DRAM prin , din și de execuție a JavaScript-ului în browser.
Sursa: opennet.ro
