Centauri ، طريقة تعتمد على Rowhammer لتوليد بصمات أصابع فريدة

حساسية

إذا تم استغلالها ، يمكن أن تسمح هذه العيوب للمهاجمين بالوصول غير المصرح به إلى المعلومات الحساسة أو التسبب بشكل عام في حدوث مشكلات

في الآونة الأخيرة، قام فريق من الباحثين من جامعة كاليفورنيا في ديفيس بتحليل إمكانية استخدام Rowhammer (طريقة إفساد بتات DRAM) لتوليد بصمات فريدة.

أثناء تحليلهم، لاحظوا أن طبيعة التشوهات الناتجة عن هجوم Rowhammer فريدة لكل شريحة من شرائح ذاكرة الوصول العشوائي الديناميكية (DRAM) ولا تتغير بمرور الوقت. ونتيجة لذلك، طُوّرت تقنية Centauri، التي تتيح تحديد الأنظمة بدقة متوسطة تبلغ 99,91%.

لإنشاء مُعرِّف في سنتوري، ما عليك سوى تشغيل الكود لبضع ثوانٍ أو دقائق. مع انخفاض طفيف في الدقة (إلى 0,64)، يُمكن إجراء عملية التحديد بتقليص الوقت بنسبة 95%، ليصل إلى حوالي 9.92 ثانية. وتُحقق أعلى دقة عند تشغيل عملية التحقق لمدة ثلاث دقائق تقريبًا.

تتم عملية تحديد الهوية على ثلاث مراحل :

  • استخدام طريقة الحدادة (متغير RowHammer) لتحديد استراتيجية الحماية (TRR) المستخدمة في الشريحة ضد تشويه خلايا الذاكرة
  • تنفيذ التعليمات البرمجية يؤدي إلى تشويه
  • تحديد الموضع النسبي وعدد المكثفات التي غيرت قيمة الشحنة.

يتكون المعرف على أساس إنشاء توزيع تجريبي لاحتمال تغيير شحنة المكثفات في كتلة 2 ميغا بايت من الذاكرة.

بالنسبة لأولئك الذين ليسوا على دراية بهجمات فئة RowHammer ، يجب أن تعلم أنها تسمح لك بتشويه محتوى الأجزاء الفردية من الذاكرة عن طريق قراءة البيانات دوريًا من خلايا الذاكرة المجاورة.

"Centauri هي التقنية الأولى لإثبات استخراج بصمات أصابع فريدة ومستقرة على نطاق واسع باستخدام Rowhammer مع التغلب على القيود العملية التي يفرضها نظام التشغيل ومن خلال إجراءات التخفيف Rowhammer مثل TRR"

نظرًا لأن DRAM عبارة عن مجموعة ثنائية الأبعاد من الخلايا ، يتكون كل منها من مكثف وترانزستور ، فإن القراءة المستمرة لنفس منطقة الذاكرة تؤدي إلى تقلبات الجهد والشذوذ الذي يتسبب في فقد طفيف في الشحن في الخلايا المجاورة. إذا كانت كثافة القراءة عالية ، فقد تفقد الخلية المجاورة قدرًا كبيرًا من الشحنة بما فيه الكفاية ولن يكون لدورة التجديد التالية وقت لاستعادة حالتها الأصلية ، مما سيؤدي إلى تغيير في قيمة البيانات المخزنة في الخلية. .

تتسم عملية تصنيع الرقائق الإلكترونية بالتنوع، لذا تتميز كل رقاقة ذاكرة ببنية فيزيائية فريدة نتيجةً للتفاوتات المسموح بها. وتعني هذه الاختلافات أن توزيع احتمالية تشوه البتات الناتج عن هجوم Rowhammer يختلف أيضًا لكل وحدة ذاكرة مصنعة، وهو ما استغله مبتكرو طريقة Centauri.

إن آلية TRR (تحديث الصف المستهدف) التي يستخدمها مصنعو الذاكرة، والتي تحمي من هجمات Rowhammer عن طريق منع تشويه الخلايا في الصفوف المجاورة، لا تؤثر على دقة التعرف بواسطة طريقة Centauri.

عمليًا ، يمكن استخدام هذه الطريقة، على سبيل المثال، للكشف عن استبدال المعدات أو لتحديد الأنظمة التي يتنكر فيها جهاز كمبيوتر واحد في هيئة عدة أجهزة مختلفة. مع ذلك، من غير المرجح أن يتجاوز استخدامها نطاق البحث الأكاديمي، إذ يؤدي إلى زيادة استهلاك رقائق الذاكرة، وقد يتسبب في أعطال برمجية نتيجة تشوهات في محتويات الخلايا.

لا يُستبعد إمكانية تكييف هذه الطريقة للعمل في متصفح لتحديد زوار الموقع الإلكتروني، باستخدام تطبيق مُعد مسبقًا لـ Rowhammer في JavaScript كأساس.

تم اختبار الطريقة على حوالي 98 وحدة DRAM (6 شرائح متطابقة من مصنعين اثنين). التجارب المتكررة التي أجريت في غضون 10 أيام لم تكشف عن انخفاض في دقة تحديد الهوية.

وأخيرًا، إذا كنت مهتمًا بمعرفة المزيد، يمكنك العثور على التفاصيل في الرابط التالي.


أضف كمصدر مفضل في جوجل