Centauri,一種基於 Rowhammer 的生成唯一指紋的方法

漏洞

如果被利用,這些漏洞可能允許攻擊者未經授權訪問敏感信息或通常會導致問題

最近,加州大學戴維斯分校的一組研究人員分析了使用 Rowhammer (DRAM 位元損壞方法)產生獨特指紋的可能性。

在分析過程中,他們注意到Rowhammer攻擊造成的失真特性因DRAM晶片而異,且不會隨時間改變。因此,他們開發了Centauri技術,該技術能夠以平均99,91%的準確率識別系統。

要在 Centauri 中產生標識符,只需運行程式碼幾秒鐘或幾分鐘即可。雖然準確率會略微下降(降至 0,64),但辨識時間可以縮短 95%,約 9.92 秒。驗證運行約三分鐘可獲得最高準確率。

識別過程分三個階段進行:

  • 使用 Blacksmith 方法(RowHammer 變體)確定芯片中使用的防止存儲單元變形的保護策略 (TRR)
  • 代碼執行導致扭曲
  • 確定改變電荷值的電容器的相對位置和數量。

該標識符是在構建 2 兆字節存儲器塊中電容器電荷變化概率的經驗分佈的基礎上形成的。

對於那些不了解 RowHammer 類攻擊的人,您應該知道它們允許您通過循環讀取相鄰內存單元的數據來扭曲各個內存位的內容。

“Centauri 是第一個展示使用 Rowhammer 大規模提取獨特且穩定指紋的技術,同時克服了操作系統和 TRR 等 Rowhammer 緩解措施所施加的實際限制”

由於DRAM是二維單元陣列,每個單元由一個電容器和一個晶體管組成,連續讀取存儲器的同一區域會導致電壓波動和異常,從而導致相鄰單元中的輕微電荷損失。 如果讀取強度很高,則相鄰單元可能會失去足夠多的電荷,並且下一個再生週期將沒有時間恢復其原始狀態,這將導致單元中存儲的數據值發生變化。 。

晶片製造製程具有異質性,因此由於公差的存在,每個記憶體晶片的物理結構都是獨一無二的。這些差異意味著,由Rowhammer攻擊引起的位元失真機率分佈對於每個製造的儲存模組也是獨一無二的,而這正是Centauri方法的創建者所利用的。

記憶體製造商使用的TRR (目標行刷新)機制,透過阻止相鄰行單元的扭曲來防止 Rowhammer 攻擊,不會影響 Centauri 方法的識別準確性。

實際上,此方法可用於偵測裝置更換情況,或識別單一電腦偽裝成多台不同裝置的系統。然而,由於其使用會導致記憶體晶片磨損加劇,並可能因儲存單元內容失真而導致軟體故障,因此不太可能推廣到學術研究以外的領域。

不排除可以採用預先準備好的 JavaScript Rowhammer 實作作為基礎,對此方法進行調整,使其能夠在瀏覽器中識別網站訪客。

該方法已在約 98 個 DRAM 模塊(來自兩個製造商的 6 個相同芯片組)上進行了測試。 10天內進行的重複實驗並未發現識別準確度下降。

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