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面向混合关键性系统时序攻击的多核 DRAM Bank 与 Row 冲突炸弹

密码学与安全 2024-04-03 v1

摘要

随着多核平台被越来越多地用于实现混合关键性系统,理解底层共享资源(如核心间共享的内存层次结构),并在同一平台上运行具有不同关键性级别的协同执行任务之间实现隔离变得十分重要。除了安全性考量外,恶意实体可以利用共享资源对关键应用发起时序攻击。在本文中,我们专注于理解共享 DRAM 双列直插式内存模块,并创建了一种我们命名为“bank 与 row 冲突炸弹”的时序攻击,以针对多核平台上的受害任务。我们还创建了一种“导航”算法,以了解内存控制器如何管理受害者的请求,并为设计 bank 与 row 冲突炸弹提供有价值的输入。我们在配备 8GB DDR4-2666 DRAM 模块的第二代 Intel Xeon 处理器上进行了实验测试,结果表明此类攻击可使受害任务的执行时间显著增加约 150%,这促使我们需要采取适当的对策来帮助确保关键应用的安全性和保密性。

关键词

引用

@article{arxiv.2404.01910,
  title  = {Multicore DRAM Bank-& Row-Conflict Bomb for Timing Attacks in Mixed-Criticality Systems},
  author = {Antonio Savino and Gautam Gala and Marcello Cinque and Gerhard Fohler},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2404.01910},
  year   = {2024}
}

备注

To appear in the proceedings of the 27th IEEE international Symposium on Real-time Distributed Computing (ISORC)