RowPress：在现代DRAM芯片中放大读取干扰
摘要
内存隔离对于系统可靠性、安全性和安全性至关重要。不幸的是，读取干扰会破坏现代DRAM芯片中的内存隔离。例如，RowHammer是一种被充分研究的读取干扰现象，其中反复打开和关闭（即锤击）DRAM行多次会导致物理邻近行中的比特翻转。本文在真实DDR4 DRAM芯片中实验演示并分析了另一种普遍的读取干扰现象RowPress。RowPress通过长时间保持DRAM行打开来破坏内存隔离，这足以干扰物理邻近行以引起比特翻转。我们表明，RowPress通过将诱导比特翻转所需的行激活次数在现实条件下减少一到两个数量级，放大了DRAM对读取干扰攻击的脆弱性。在极端情况下，当相邻行仅被激活一次时，RowPress就会在DRAM行中诱导比特翻转。我们对164颗真实DDR4 DRAM芯片的详细表征表明，RowPress 1）影响来自所有三家主要DRAM制造商的芯片，2）随着DRAM技术缩小到更小节点尺寸而变得更糟，以及3）影响与RowHammer不同的一组DRAM单元，并且随着温度和访问模式变化表现出与RowHammer不同的行为。我们在具有RowHammer保护的真实基于DDR4的系统中演示了：1）用户级程序利用RowPress诱导比特翻转，而传统RowHammer无法做到，以及2）基于访问模式自适应地保持DRAM行打开更长时间的存储器控制器可促进基于RowPress的攻击。为防止由RowPress引起的比特翻转，我们描述并评估了一种新方法，该方法调整现有的RowHammer缓解技术，以低额外性能开销同时缓解RowPress。我们开源了所有代码和数据，以促进未来对RowPress的研究。
引用
@article{arxiv.2306.17061,
title = {RowPress: Amplifying Read Disturbance in Modern DRAM Chips},
author = {Haocong Luo and Ataberk Olgun and A. Giray Yağlıkçı and Yahya Can Tuğrul and Steve Rhyner and Meryem Banu Cavlak and Joël Lindegger and Mohammad Sadrosadati and Onur Mutlu},
journal= {arXiv preprint arXiv:2306.17061},
year = {2024}
}
备注
Extended version of the paper "RowPress: Amplifying Read Disturbance in Modern DRAM Chips" at the 50th Annual International Symposium on Computer Architecture (ISCA), 2023