Centauri、Rowhammer ベースの固有の指紋を生成する方法

脆弱性

これらの欠陥が悪用されると、攻撃者は機密情報に不正にアクセスしたり、一般的に問題を引き起こしたりする可能性があります

最近、カリフォルニア大学デービス校の研究者グループが、ローハンマー(DRAMビット破損法)を用いて固有の指紋を生成する可能性について分析した。

分析の結果、Rowhammer攻撃によって生じる歪みの性質はDRAMチップごとに固有であり、時間経過によって変化しないことが分かった。その結果、平均99,91%の精度でシステムを識別できるCentauri技術が開発された。

Centauriで識別子を生成するには、コードを数秒から数分間実行するだけです。精度はわずかに低下しますが(0,64)、識別にかかる時間を約9.92秒と95%短縮できます。検証を約3分間実行した場合、最高の精度が得られます。

識別プロセスは3つの段階で実施されます。

  • Blacksmith 法 (RowHammer バリアント) を使用して、メモリ セルの歪みに対してチップで使用される保護戦略 (TRR) を決定します。
  • 歪みを引き起こすコード実行
  • 電荷の値を変更したコンデンサの相対位置と数の決定。

この識別子は、2 メガバイトのメモリ ブロック内のコンデンサの電荷が変化する確率の経験的分布の構築に基づいて作成されます。

RowHammer クラス攻撃について知らない人は、隣接するメモリ セルからデータを周期的に読み取ることで、メモリの個々のビットの内容を歪めることができることを知っておく必要があります。

「Centauri は、オペレーティング システムや TRR などの Rowhammer 緩和策によって課せられる実際的な制限を克服しながら、Rowhammer を使用して大規模に一意で安定した指紋の抽出を実証する最初の技術です。」

DRAM はコンデンサとトランジスタで構成されるセルの XNUMX 次元配列であるため、メモリの同じ領域を継続的に読み出すと、隣接するセルに電圧変動やわずかな電荷の損失を引き起こす異常が発生します。 読み取り強度が高い場合、隣接するセルは十分な量の電荷を失う可能性があり、次の再生サイクルで元の状態を復元する時間がなくなり、セルに保存されているデータの値が変化します。 。

チップ製造プロセスは多様であるため、各メモリチップは製造公差によって物理構造がそれぞれ異なります。こうしたばらつきは、Rowhammer攻撃によって引き起こされるビット歪みの確率分布も、製造されたメモリモジュールごとに異なることを意味します。Centauriメソッドの開発者は、この点を悪用しました。

メモリメーカーが採用しているTRR (ターゲット行リフレッシュ)メカニズムは、隣接する行のセルの歪みをブロックすることでRowhammer攻撃から保護するものであり、 Centauri方式による識別精度には影響を与えません。

実用面では、この方法は、例えば機器の交換を検出したり、 1台のコンピュータが複数の異なるデバイスになりすましているシステムを特定したりするために使用できる。しかし、この方法を使用するとメモリチップの摩耗が増加し、セル内容の歪みによってソフトウェアの誤動作を引き起こす可能性があるため、学術研究の領域を超えて普及する可能性は低い。

この方法は、JavaScriptで事前に準備されたRowhammerの実装をベースに、ブラウザ上で動作するように改良してウェブサイトの訪問者を識別することも可能である。

この方法は、約 98 個の DRAM モジュール (6 つのメーカーの 10 個の同一チップセット) でテストされました。 XNUMX 日以内に繰り返し実験を行ったところ、識別精度の低下は見られませんでした。

最後に、さらに詳しく知りたい場合は、以下のリンクから詳細をご確認いただけます。


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