Jeśli zostaną wykorzystane, te luki mogą umożliwić atakującym uzyskanie nieautoryzowanego dostępu do poufnych informacji lub ogólnie spowodować problemy
Niedawno grupa badaczy z University of California w Davis przeanalizowała możliwość wykorzystania metody Rowhammer (metody uszkodzenia bitów w pamięci DRAM) do generowania unikatowych odcisków palców.
Podczas analizy zauważyli, że charakter zniekształceń wynikających z ataku Rowhammer jest unikalny dla każdego egzemplarza układu DRAM i nie zmienia się w czasie. W rezultacie opracowano technikę Centauri, która pozwala na identyfikację systemów ze średnią dokładnością 99,91%.
Aby wygenerować identyfikator w Centauri, wystarczy uruchomić kod na kilka sekund lub minut. Kosztem niewielkiego spadku dokładności (do 0,64), identyfikacja może zostać przeprowadzona z 95% skróceniem czasu do około 9.92 sekundy. Najwyższą dokładność osiąga się, gdy weryfikacja trwa około trzech minut.
Proces identyfikacji przeprowadzany jest w trzech etapach :
- Wykorzystanie metody Blacksmitha (wariant RowHammer) do określenia strategii ochrony (TRR) zastosowanej w chipie przed zniekształceniami komórek pamięci
- Wykonanie kodu prowadzące do zniekształceń
- Wyznaczanie względnego położenia i liczby kondensatorów, które zmieniły wartość ładunku.
Identyfikator jest tworzony na podstawie konstruowania empirycznego rozkładu prawdopodobieństwa zmiany ładunku kondensatorów w 2-megabajtowym bloku pamięci.
Ci z Was, którzy nie znają ataków klasy RowHammer, powinni wiedzieć, że pozwalają one na zniekształcenie zawartości poszczególnych bitów pamięci poprzez cykliczne odczytywanie danych z sąsiednich komórek pamięci.
„Centauri jest pierwszą techniką, która zademonstrowała ekstrakcję unikalnych i stabilnych odcisków palców na największą skalę przy użyciu Rowhammera, przezwyciężając jednocześnie praktyczne ograniczenia narzucone przez system operacyjny i zabezpieczenia Rowhammera, takie jak TRR”
Ponieważ DRAM to dwuwymiarowa tablica komórek, z których każda składa się z kondensatora i tranzystora, ciągłe odczytywanie tego samego obszaru pamięci powoduje wahania napięcia i anomalie, które powodują niewielką utratę ładunku w sąsiednich komórkach. Jeśli intensywność odczytu jest duża, to sąsiadująca komórka może stracić odpowiednio dużą ilość ładunku i kolejny cykl regeneracji nie będzie miał czasu na przywrócenie stanu pierwotnego, co spowoduje zmianę wartości przechowywanych w komórce danych. .
Proces produkcji chipów jest heterogeniczny, dlatego każdy chip pamięci ma unikalną strukturę fizyczną ze względu na występujące tolerancje. Te różnice oznaczają, że rozkład prawdopodobieństwa zniekształcenia bitów spowodowanego atakiem Rowhammer jest również unikalny dla każdego wyprodukowanego modułu pamięci, co właśnie wykorzystali twórcy metody Centauri.
Mechanizm TRR (Target Row Refresh) stosowany przez producentów pamięci, który chroni przed atakami Rowhammer poprzez blokowanie zniekształceń komórek w sąsiednich wierszach, nie ma wpływu na dokładność identyfikacji metodą Centauri.
W praktyce metoda ta może być stosowana na przykład do wykrywania wymiany sprzętu lub identyfikacji systemów, w których pojedynczy komputer podszywa się pod kilka różnych urządzeń. Jest jednak mało prawdopodobne, aby znalazła zastosowanie poza obszarem badań akademickich, ponieważ jej stosowanie prowadzi do zwiększonego zużycia układów pamięci i może powodować awarie oprogramowania z powodu zniekształceń w zawartości komórek.
Nie można wykluczyć, że metodę tę można dostosować do działania w przeglądarce w celu identyfikowania osób odwiedzających witrynę, wykorzystując jako podstawę wstępnie przygotowaną implementację Rowhammer w JavaScript.
Metoda została przetestowana na około 98 modułach DRAM (6 identycznych chipsetów od dwóch producentów). Powtarzane eksperymenty przeprowadzone w ciągu 10 dni nie wykazały spadku dokładności identyfikacji.
Jeśli chcesz dowiedzieć się więcej, szczegóły znajdziesz pod poniższym linkiem.