深入审视RowHammer的敏感性：真实DRAM芯片的实验分析及对未来攻击与防御的启示
密码学与安全
2021-10-22 v1 硬件体系结构
摘要
RowHammer是一种电路级DRAM漏洞，反复访问（即锤击）某一DRAM行会导致物理邻近行发生比特翻转。随着DRAM单元尺寸与单元间距缩小，RowHammer漏洞愈发严重。近期研究表明，现代DRAM芯片（包括先前被宣传为RowHammer安全的芯片）比旧芯片更易受RowHammer攻击，导致引发比特翻转所需的锤击次数在过去十年中减少了10倍以上。因此，有必要深入理解并洞察现代DRAM芯片的RowHammer漏洞，以更有效地保护当前与未来系统。本文目标是提供先前工作尚未严格研究、但可能被）利用以开发更有效RowHammer攻击，或）借以设计更有效高效防御机制之RowHammer漏洞基本特性的洞察。为此，我们使用来自四大主要DRAM制造商的248颗DDR4与24颗DDR3现代DRAM芯片进行实验表征，展示RowHammer效应如何随三个基本属性变化：1）DRAM芯片温度，2）攻击行激活时间，3）受害DRAM单元的物理位置。在我们得到的16项新观察中，我们强调：RowHammer比特翻转1）极可能发生在特定于每个DRAM单元的有限范围内（例如，5.4%的易受害DRAM单元在70C至90C范围内出现错误），2）若攻击行激活时间更长则更可能发生（例如，若保持DRAM行激活达15次列访问，RowHammer漏洞增加36%），3）在受攻击DRAM模块的某些物理区域更可能发生（例如，5%的行比其余95%的行易受害程度高2倍）。
引用
@article{arxiv.2110.10291,
title = {A Deeper Look into RowHammer`s Sensitivities: Experimental Analysis of Real DRAM Chips and Implications on Future Attacks and Defenses},
author = {Lois Orosa and Abdullah Giray Yağlıkçı and Haocong Luo and Ataberk Olgun and Jisung Park and Hasan Hassan and Minesh Patel and Jeremie S. Kim and Onur Mutlu},
journal= {arXiv preprint arXiv:2110.10291},
year = {2021}
}
备注
A shorter version of this work is to appear at the 54th Annual IEEE/ACM International Symposium on Microarchitecture (MICRO-54), 2021