Centauri, un metodo basato su Rowhammer per la generazione di impronte digitali uniche

vulnerabilità

Se sfruttati, questi difetti possono consentire agli aggressori di ottenere l'accesso non autorizzato a informazioni riservate o, in generale, causare problemi

Di recente, un gruppo di ricercatori dell'Università della California a Davis ha analizzato la possibilità di utilizzare Rowhammer (il metodo di corruzione dei bit della DRAM) per generare impronte digitali uniche.

Durante la loro analisi, hanno notato che la natura delle distorsioni risultanti dall'attacco Rowhammer è unica per ogni singolo chip DRAM e non cambia nel tempo. Di conseguenza, è stata sviluppata la tecnica Centauri, che consente l'identificazione dei sistemi con una precisione media del 99,91%.

Per generare un identificatore in Centauri, è sufficiente eseguire il codice per alcuni secondi o minuti. A costo di una leggera diminuzione della precisione (a 0,64), l'identificazione può essere effettuata con una riduzione del tempo del 95%, arrivando a circa 9.92 secondi. La massima precisione si ottiene quando la verifica viene eseguita per circa tre minuti.

Il processo di identificazione si articola in tre fasi :

  • Utilizzando il metodo Blacksmith (variante RowHammer) per determinare la strategia di protezione (TRR) utilizzata nel chip contro la distorsione delle celle di memoria
  • Esecuzione di codice che porta a distorsioni
  • Determinazione della posizione relativa e del numero di condensatori che hanno modificato il valore della carica.

L'identificatore è formato sulla base della costruzione di una distribuzione empirica della probabilità di cambiare la carica dei condensatori in un blocco di memoria da 2 megabyte.

Per quelli di voi che non sono a conoscenza degli attacchi di classe RowHammer, dovreste sapere che consentono di distorcere il contenuto dei singoli bit di memoria leggendo ciclicamente i dati dalle celle di memoria vicine.

"Centauri è la prima tecnica a dimostrare l'estrazione di impronte digitali uniche e stabili su larga scala utilizzando Rowhammer, superando i limiti pratici imposti dal sistema operativo e dalle mitigazioni di Rowhammer come TRR"

Poiché la DRAM è un array bidimensionale di celle, ciascuna costituita da un condensatore e un transistor, la lettura continua della stessa area di memoria provoca fluttuazioni di tensione e anomalie che provocano una leggera perdita di carica nelle celle vicine. Se l'intensità di lettura è elevata, la cella vicina potrebbe perdere una quantità sufficientemente grande di carica e il successivo ciclo di rigenerazione non avrà il tempo di ripristinare il suo stato originale, il che provocherà un cambiamento nel valore dei dati memorizzati nella cella. .

Il processo di produzione dei chip è eterogeneo, pertanto ogni chip di memoria è unico nella sua struttura fisica a causa delle tolleranze in gioco. Queste variazioni implicano che anche la distribuzione di probabilità della distorsione dei bit causata dall'attacco Rowhammer sia unica per ogni modulo di memoria prodotto, ed è proprio questo che i creatori del metodo Centauri hanno sfruttato.

Il meccanismo TRR (Target Row Refresh) utilizzato dai produttori di memorie, che protegge dagli attacchi Rowhammer bloccando la distorsione delle celle nelle righe adiacenti, non influisce sulla precisione dell'identificazione tramite il metodo Centauri.

In termini pratici , il metodo può essere utilizzato, ad esempio, per rilevare la sostituzione di apparecchiature o per identificare sistemi in cui un singolo computer si spaccia per diversi dispositivi. Tuttavia, è improbabile che trovi applicazione al di fuori dell'ambito della ricerca accademica, poiché il suo utilizzo comporta una maggiore usura dei chip di memoria e può causare malfunzionamenti del software a causa di distorsioni nel contenuto delle celle.

Non è escluso che il metodo possa essere adattato per funzionare in un browser al fine di identificare i visitatori del sito web, utilizzando come base un'implementazione predefinita di Rowhammer in JavaScript.

Il metodo è stato testato su circa 98 moduli DRAM (6 chipset identici di due produttori). Esperimenti ripetuti eseguiti entro 10 giorni non hanno rivelato una diminuzione dell'accuratezza dell'identificazione.

Infine, se siete interessati ad approfondire l'argomento, potete trovare maggiori dettagli al seguente link.


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