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高带宽内存中的读取干扰:针对 HBM2 DRAM 芯片的详细实验研究

密码学与安全 2024-05-03 v3 硬件体系结构

摘要

我们通过实验展示了读取干扰(RowHammer 与 RowPress)的影响,并揭示了高带宽内存(HBM)中未文档化的读取干扰防御机制的内部运作。对两块不同 FPGA 板上的六颗真实 HBM2 DRAM 芯片的详细表征表明:(1)读取干扰易感性在不同 HBM2 芯片之间以及同一芯片内不同组件(如 3D 堆叠通道)之间差异显著;(2)存储体末端和中间的 DRAM 行对读取干扰更具弹性;(3)若某 DRAM 行在相对较高激活次数下出现首次比特翻转,则较少的额外激活即足以在该行中诱导更多读取干扰比特翻转;(4)一款现代 HBM2 芯片实现了未文档化的读取干扰防御,其基于激活次数跟踪潜在攻击行。我们描述了如何利用我们的发现来开发更强大的读取干扰攻击和更高效的防御机制。我们在 https://github.com/CMU-SAFARI/HBM-Read-Disturbance 开源所有代码与数据以促进未来研究。

关键词

引用

@article{arxiv.2310.14665,
  title  = {Read Disturbance in High Bandwidth Memory: A Detailed Experimental Study on HBM2 DRAM Chips},
  author = {Ataberk Olgun and Majd Osseiran and Abdullah Giray Yaglikci and Yahya Can Tugrul and Haocong Luo and Steve Rhyner and Behzad Salami and Juan Gomez Luna and Onur Mutlu},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2310.14665},
  year   = {2024}
}

备注

To appear in DSN 2024