При эксплуатации эти недостатки могут позволить злоумышленникам получить несанкционированный доступ к конфиденциальной информации или вообще вызвать проблемы.
Недавно группа исследователей из Калифорнийского университета в Дэвисе проанализировала возможность использования метода Роухаммера (метода искажения битов в DRAM) для генерации уникальных отпечатков пальцев.
В ходе анализа они отметили, что характер искажений, возникающих в результате атаки Роухаммера, уникален для каждого экземпляра микросхемы DRAM и не меняется со временем. В результате была разработана методика Centauri, позволяющая идентифицировать системы со средней точностью 99,91%.
Для генерации идентификатора в Centauri достаточно запустить код на несколько секунд или минут. Ценой небольшого снижения точности (до 0,64) идентификацию можно выполнить с сокращением времени на 95% — примерно до 9.92 секунд. Наивысшая точность достигается при времени проверки около трех минут.
Процесс идентификации осуществляется в три этапа :
- Использование метода Блэксмита (вариант RowHammer) для определения используемой в микросхеме стратегии защиты (TRR) от искажения ячеек памяти
- Исполнение кода, приводящее к искажениям
- Определение взаимного расположения и количества конденсаторов, изменивших величину заряда.
Идентификатор формируется на основе построения эмпирического распределения вероятности изменения заряда конденсаторов в 2-мегабайтном блоке памяти.
Для тех из вас, кто не знает об атаках класса RowHammer, следует знать, что они позволяют искажать содержимое отдельных битов памяти за счет циклического считывания данных из соседних ячеек памяти.
«Centauri — это первая технология, демонстрирующая извлечение уникальных и стабильных отпечатков пальцев в крупном масштабе с помощью Rowhammer, при этом преодолевая практические ограничения, налагаемые операционной системой и мерами по смягчению последствий Rowhammer, такими как TRR».
Поскольку DRAM представляет собой двумерный массив ячеек, каждая из которых состоит из конденсатора и транзистора, непрерывное чтение одной и той же области памяти приводит к колебаниям напряжения и аномалиям, вызывающим небольшую потерю заряда в соседних ячейках. Если интенсивность чтения высока, то соседняя ячейка может потерять достаточно большое количество заряда и следующий цикл регенерации не успеет восстановить исходное состояние, что вызовет изменение значения хранимых в ячейке данных. .
Процесс производства микросхем неоднороден, поэтому каждая микросхема памяти уникальна по своей физической структуре из-за используемых допусков. Эти вариации означают, что распределение вероятностей искажения битов, вызванного атакой Роухаммера, также уникально для каждого изготовленного модуля памяти, что и использовали создатели метода Центаури.
Механизм TRR (Target Row Refresh), используемый производителями памяти и защищающий от атак Rowhammer путем блокировки искажения ячеек в соседних строках, не влияет на точность идентификации методом Centauri.
На практике этот метод можно использовать, например, для обнаружения замены оборудования или для идентификации систем, в которых один компьютер маскируется под несколько разных устройств. Однако вряд ли он выйдет за рамки академических исследований, поскольку его использование приводит к повышенному износу микросхем памяти и может вызывать сбои в работе программного обеспечения из-за искажений в содержимом ячеек.
Не исключено, что этот метод можно адаптировать для работы в браузере с целью идентификации посетителей веб-сайта, используя в качестве основы предварительно подготовленную реализацию Rowhammer на JavaScript.
Метод протестирован примерно на 98 модулях DRAM (6 одинаковых чипсетов от двух производителей). Повторные эксперименты, проведенные в течение 10 дней, не выявили снижения точности идентификации.
Наконец, если вас интересует более подробная информация, вы можете найти ее по следующей ссылке.