Mithril：利用受控刷新的商用 DRAM 上协同行锤击防护

自 2010 年代中期公开引入以来，行锤击（RH）现象因其安全影响而引起了研究界的显著关注。尽管处理器供应商、DRAM 制造商和学术界已提出了许多 RH 防护方案，但它们仍存在不足。在内存控制器（MC）中实现的解决方案由于针对需支持的 DRAM bank 数量和 RH 阈值的最坏情况进行保守设计，导致成本日益增高。同时，DRAM 侧的实现要么用于 RH 防护措施的时间裕度有限，要么需要对标准 DRAM 接口进行大量修改。最近，DDR5/LPDDR5 标准中引入了一种用于 RH 防护的新命令，称为刷新管理（RFM）。RFM 通过将任务分离给 MC 和 DRAM 来实现 RH 防护：前者以特定激活频率生成 RFM 命令，后者在给定时间窗口内采取适当的 RH 防护措施。尽管前景可期，现有研究尚未提出并分析基于 RFM 的 RH 防护解决方案。在本文中，我们提出 Mithril，首个兼容 RFM 接口、提供确定性防护保证的 DRAM-MC 协同 RH 防护方案。对于无对抗性内存访问模式的常见用例，Mithril 具有最小的能量开销。我们还引入了 Mithril+，一种可选扩展，以对 MC 微小修改为代价提供最小性能开销，同时利用现有 DRAM 命令。