面向低开销 Rowhammer 缓解的随机行线到行映射
密码学与安全
2023-08-30 v1 硬件体系结构
摘要
现代系统使用受害者刷新来缓解 Rowhammer，即当某一攻击行遇到指定次数的激活时，刷新其相邻两行。不幸的是，Half-Double 等复杂攻击模式可突破受害者刷新，使当前系统易受攻击。相反，近期提出的安全 Rowhammer 缓解方案依赖于对攻击行而非受害者执行缓解动作。此类方案采用行迁移或访问控制等缓解动作，包括 AQUA、SRS 和 Blockhammer。尽管这些方案在几千的 Rowhammer 阈值下仅产生轻微减速，但在未来可能出现的更低阈值下会产生极高减速（15%–600%）。本文的目标是使安全 Rowhammer 缓解在此类低阈值下切实可行。本文提出关键见解：由于内存映射将空间邻近的线置于同一行以最大化行缓冲命中率，良性应用会遭遇数千个热行（接收超过阈值的激活次数）。不幸的是，这导致一行接收许多常用线的激活。我们提出 Rubix，其通过使用加密地址访问内存来打破线到行映射中的空间相关性，将热行出现概率降低 2 到 3 个数量级。为辅助行缓冲命中，Rubix 对 1–4 条线的一组进行随机化。我们还提出 Rubix-D，其动态改变线到行映射。Rubix-D 最小化热行，并使攻击者更难获知行的空间邻域。Rubix 将 AQUA 的减速（从 15% 降至 1%）、SRS（从 60% 降至 2%）和 Blockhammer（从 600% 降至 3%）降低，同时存储开销小于 1 千字节。
引用
@article{arxiv.2308.14907,
title = {Randomized Line-to-Row Mapping for Low-Overhead Rowhammer Mitigations},
author = {Anish Saxena and Saurav Mathur and Moinuddin Qureshi},
journal= {arXiv preprint arXiv:2308.14907},
year = {2023}
}