Rowhammer: Auch DDR4-Speicher für Bitflips anfällig

Offenbar sind mehr Arbeitsspeicher-Varianten für den Rowhammer-Angriff verwundbar, als bislang gedacht. Forscher haben jetzt einen Angriff auf DDR4-Speicher vorgestellt, auch professionelle Serverspeicher sollen betroffen sein.

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Rowhammer betrifft mehr Speichertypen, als bislang gedacht.
Rowhammer betrifft mehr Speichertypen, als bislang gedacht. (Bild: Laserlicht/CC-BY-SA 3.0)

Mitarbeiter des Supercomputer-Herstellers Third I/O haben neue Varianten des Rowhammer-Angriffs vorgestellt, die auch DDR4-RAM sowie DDR3-RAM mit ECC-Schutz betreffen sollen. Mit dem Rowhammer-Angriff können einzelne Bits im Arbeitsspeicher manipuliert werden. Das ermöglicht dann unter Umständen weitere Angriffe, wie zum Beispiel den Ausbruch aus der Chrome-Sandbox.

Bei Rowhammer-Angriffen wird eine Vielzahl von Speicheroperationen auf einen bestimmten Speicherbereich ausgelöst, um einen Bitflip in einem einzelnen Speicherbereich auszulösen. Im vergangenen Jahr wurde ein erfolgreicher Angriff per Javascript vorgestellt. Die Erfolgsquote der Angriffe lässt sich steigern, wenn ein Speicherbit von zwei Seiten gleichzeitig angegriffen wird.

Auch DDR4-Module angreifbar

In dem jetzt veröffentlichten Paper schreiben Mark Lanteigne, David Schinke und George Pee jetzt, dass auch zahlreiche DDR4-Module für entsprechende Angriffe anfällig sind. Damit widersprechen die Forscher Angaben von Samsung und Micron, die ihre DDR4-Produkte für Rowhammer-frei erklärt haben, weil sie eine Technik mit dem Namen Target Row Refresh (TRR) einsetzten. Target Row Refresh identifiziert möglicherweise für Rowhammer anfällige Speicherzellen, indem Werte für einen Maximum Activate Count (MAC) und für Maximum Activate Window berechnet werden. Werden so einzelne Stellen als Victim Row designiert, wird ein Refresh-Befehl ausgeführt, um den Bitflip zu verhindern.

In ihren Tests mit zwölf verschiedenen DDR4-Modulen haben die Forscher nach eigenen Angaben die Modelle Crucial Ballistix Sport von Micron und weitere Module von Crucial und Micron erfolgreich angegriffen. In dem Papier heißt es dazu: "Auch wenn unser Sample sehr klein war, können wir definitiv sagen, dass Rowhammer-Bitflips mit allergrößter Wahrscheinlichkeit auf DDR4-Modulen reproduziert werden können."

Doch damit nicht genug. Die Forscher schreiben, dass es ihnen auch gelungen sei, DDR3-ECC-Speicher anzugreifen. Dieser wird vor allem in professionellen Serverumgebungen eingesetzt und galt bislang als sicher. Aktive Exploits, die Rowhammer erfolgreich angreifen, fürchtet Lanteigne im Gespräch mit Ars Technica aber weiterhin nicht.

Der Rowhammer-Angriff von Trend I/O bombardiert einzelne Speicherbereiche nicht wie bislang entweder nur mit Nullen oder Einsen, sondern mit einer Zufallssequenz aus Daten. Die Forscher wollen auch ein "Killer Data Pattern" gefunden haben, das erfolgreiche Angriffe um 50 Prozent wahrscheinlicher machen soll.

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