Forskare frĂ„n ETH ZĂŒrich har utvecklat en ZenHammer-attackmetod, ett alternativ av RowHammer-attacker för att Ă€ndra innehĂ„llet i enskilda bitar av dynamiskt RAM (DRAM), anpassad för anvĂ€ndning pĂ„ plattformar med AMD-processorer. Tidigare RowHammer-attackmetoder var begrĂ€nsade till system baserade pĂ„ Intel-processorer, men forskningen visade att minnescellernas förvrĂ€ngningar ocksĂ„ kan Ă„stadkommas pĂ„ plattformar med minneskontrollerare frĂ„n AMD.
Metodens funktion har demonstrerats pÄ AMD Zen 2- och Zen 3-system med DDR4-minne frÄn tre ledande tillverkare (Samsung, Micron och SK Hynix). Attacken lyckas sÄvÀl kringgÄ TRR (Target Row Refresh) mekanismen i minneschippen, som syftar till att skydda mot förvrÀngning av minnesceller i angrÀnsande rader. Enligt forskarna Àr system baserade pÄ CPU:er frÄn AMD Zen 3 mer sÄrbara Àn system med Intel Coffee Lake-processorer och Àr enklare och effektivare att angripa. PÄ AMD Zen 2-system lyckades förvrÀngningar av minnesceller Ästadkommas för 7 av 10 testade DDR4-chip, medan det pÄ Zen 3-system blev 6 av 10. Forskare har ocksÄ analyserat möjligheten till en attack pÄ AMD Zen 4-system med DDR5-minne, men den metod som utvecklats för DDR4 kunde framgÄngsrikt Äterges endast pÄ 1 av 10 testade DDR5-minneschip, vilket innebÀr att attacken som sÄdan inte utesluts, men krÀver utveckling av mer effektiva lÀsmönster som passar för DDR5-enheter.
För att arbeta med AMD-chip lyckades tidigare utvecklade exploater anpassas, vilket Àndrade innehÄllet i en sidtabellspost (PTE, page table entry) för att erhÄlla kÀrnprivilegier, kringgÄ lösenords-/behörighetskontroller genom att modifiera minnet i sudo-processen och skada den lagrade RSA-2048 offentliga nyckeln i OpenSSH för att Äterskapa den privata nyckeln. Attacken pÄ minnessidor lyckades reproduceras pÄ 7 av 10 testade DDR4-chip, angreppet pÄ RSA-nyckeln pÄ 6 chip, och attacken pÄ sudo pÄ 4 chip, med attacktider om 164, 267 och 209 sekunder respektive.
Metoden kan ocksĂ„ tillĂ€mpas för att attackera system via webblĂ€sare för att göra Ă€ndringar frĂ„n virtuella maskiner eller för att genomföra ett nĂ€tverksangrepp. Koden för verktyget DARE för omvĂ€nd ingenjörskonst av adresslayout i DRAM-minne Ă€r tillgĂ€nglig pĂ„ GitHub under MIT-licens, liksom tvĂ„ uppsĂ€ttningar utiliteter för fuzzing-testning av bitförvrĂ€ngning i minnet â ddr4_zen2_zen3_pub för DDR4-chipp (Zen 2 och Zen 3) och ddr5_zen4_pub för DDR5-chipp (Zen 4), som kan anvĂ€ndas för att kontrollera sina system för sĂ„rbarhet mot attacker.
För att Ästadkomma bitförvrÀngning anvÀnds metoden RowHammer, som bygger pÄ att DRAM-minne, som Àr en tvÄdimensionell matris av celler bestÄende av en kondensator och en transistor, upprepade lÀsningar av samma minnesomrÄde leder till spÀnningsfluktuationer och anomalier som orsakar en liten laddningsförlust i angrÀnsande celler. Om lÀshastigheten Àr hög kan en angrÀnsande cell förlora tillrÀckligt med laddning och den efterföljande regenereringscykeln kanske inte hinner ÄterstÀlla dess ursprungliga tillstÄnd, vilket resulterar i en Àndring av de lagrade datavÀrdena i cellen. Forskare har identifierat specifika egenskaper hos de minneshanterings- och synkroniseringsmekanismer som anvÀnds i AMD-processorer, vilket har möjliggjort Äterskapande av lÄgnivÄadressmappning för DRAM, identifiering av angrÀnsande celladresser, utveckling av metoder för att kringgÄ cachning samt berÀkning av mönster och frekvenser för operationer som leder till laddningsförlust.
För att skydda mot RowHammer tillĂ€mpar chipstillverkare mekanismen TRR (Target Row Refresh), som blockerar cellförvrĂ€ngning i vissa fall, men skyddar inte mot alla möjliga angrepp. Den mest effektiva metoden för skydd Ă€r fortfarande att anvĂ€nda minne med felkorrigering (ECC), vilket vĂ€sentligt försvĂ„rar, men inte helt utesluter, genomförandet av RowHammer-attacker. Ăkad frekvens av minnesregenerering kan ocksĂ„ minska risken för en lyckad attack.
Företaget AMD har publicerat en rapport om problemet, dÀr det framgÄr att AMD-processorer anvÀnder minneskontroller som överensstÀmmer med DDR-specifikationerna. Eftersom framgÄngen med attacken huvudsakligen beror pÄ systeminstÀllningar och DRAM-minne, bör frÄgor kring problemet riktas till minnestillverkarna och systemtillverkarna. Bland de existerande sÀtten att försvÄra genomförandet av Rowhammer-attacker nÀmns anvÀndning av ECC-minne, ökad minnesregenerering, avstÀngning av fördröjd regenerering samt anvÀndning av processorer med kontroller som stöder MAC-lÀget (Maximum Activate Count) för DDR4 (1:a, 2:a och 3:e generationens AMD EPYC
KĂ€lla: opennet.ru
