BlockHammer：通过黑名单快速访问的DRAM行以低成本防御RowHammer
摘要
激进的内存密度缩放致使现代DRAM器件遭受RowHammer——一种快速激活某DRAM行会导致物理邻近行发生比特翻转的现象。近期研究表明，现代DRAM芯片（包括此前宣称RowHammer安全的芯片）比旧芯片更易受RowHammer影响。许多工作显示攻击者可利用RowHammer比特翻转可靠地发起系统级攻击以提权并泄露隐私数据。因此，确保所有基于DRAM的系统具备RowHammer安全运作至关重要。遗憾的是，最先进的RowHammer缓解机制面临两大挑战：其一，应用于更易受攻击的DRAM芯片时带来愈发高昂的性能与/或面积开销；其二，它们需要DRAM芯片设计的专有信息或对其修改。本文表明，无需了解或修改DRAM内部即可高效且可扩展地防止RowHammer比特翻转。我们提出BlockHammer——一种低成本、有效且易采用的RowHammer缓解机制，通过选择性节流本可引起RowHammer比特翻转的内存访问来克服两大关键挑战。BlockHammer的核心思想是（1）用面积高效的布隆过滤器追踪行激活速率，（2）利用追踪数据确保无任何行被激活得快到诱发RowHammer比特翻转。由此，BlockHammer（1）使RowHammer比特翻转不可能发生，（2）大幅降低RowHammer攻击对并发良性应用性能的影响。相较最先进缓解机制，BlockHammer在无RowHammer攻击时提供具竞争力的性能与能耗，而在受攻击时显著更优。
引用
@article{arxiv.2102.05981,
title = {BlockHammer: Preventing RowHammer at Low Cost by Blacklisting Rapidly-Accessed DRAM Rows},
author = {Abdullah Giray Yağlıkçı and Minesh Patel and Jeremie S. Kim and Roknoddin Azizi and Ataberk Olgun and Lois Orosa and Hasan Hassan and Jisung Park and Konstantinos Kanellopoulos and Taha Shahroodi and Saugata Ghose and Onur Mutlu},
journal= {arXiv preprint arXiv:2102.05981},
year = {2022}
}
备注
A shorter version of this work is to appear at the 27th IEEE International Symposium on High-Performance Computer Architecture (HPCA-27), 2021