用于控制行錘擊的存儲(chǔ)器件及方法與流程

用于控制行錘擊的存儲(chǔ)器件及方法與流程1.背景行錘擊（RowHammer）攻擊是一種利用動(dòng)態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器（DRAM）內(nèi)的電荷泄漏現(xiàn)象，通過(guò)連續(xù)讀寫(xiě)某些特定內(nèi)存位置來(lái)造成意外行為的攻擊方式。近年來(lái)，由于行錘擊攻擊已被證明是一種可行的攻擊方式，因此關(guān)注度越來(lái)越高。因此，研究人員致力于預(yù)防和阻止行錘擊攻擊的方法，以提高計(jì)算機(jī)的安全性和數(shù)據(jù)保護(hù)。2.存儲(chǔ)器件與設(shè)計(jì)思路為了防止行錘擊攻擊，研究人員提出了多種防御方法。其中，存儲(chǔ)器件的設(shè)計(jì)是其中最重要的一種方法之一。在存儲(chǔ)器件的設(shè)計(jì)中，一種有效的方法是通過(guò)微調(diào)DRAM內(nèi)部電路來(lái)改進(jìn)行錘擊防御能力。2.1粗糙層表面器件（RoughSurfaceDevice）粗糙層表面器件是一種用于防止行錘擊攻擊的設(shè)計(jì)思路，是通過(guò)將粗糙表面附加到DRAM芯片中以減少行錘擊攻擊的效果。這種設(shè)計(jì)是由于現(xiàn)有的DRAM芯片中使用的氧化鋁絕緣層非常薄，不足以有效地防止電荷相互干擾和電荷泄漏，從而導(dǎo)致行錘擊攻擊的發(fā)生。為了解決這一問(wèn)題，Erokhin等人提出了一種與常規(guī)DRM芯片相同的設(shè)計(jì)，但在其表面中增加了一層粗糙的金屬表面。這個(gè)金屬表面可以減少DRAM芯片中電荷之間的相互干擾和漏電，從而降低行錘擊攻擊的效果。2.2行訪問(wèn)保護(hù)（RowHammerMitigation）行訪問(wèn)保護(hù)是一個(gè)獨(dú)特的設(shè)計(jì)思路，它通過(guò)制定一個(gè)行隔離策略來(lái)防止行錘擊攻擊。這種方法是由于行錘擊攻擊只影響到與目標(biāo)行相鄰的行，因此可以通過(guò)隔離目標(biāo)行和其兩側(cè)的行來(lái)防止攻擊。例如，在Google工程師設(shè)計(jì)的一種行隔離方案中，DRAM中的隨機(jī)化行緩存被更改為固定的模式，并且物理地址連續(xù)的兩行之間被隔離起來(lái)，以防止行錘擊攻擊。2.3Eccentricity（離心率）設(shè)計(jì)Eccentricity設(shè)計(jì)是通過(guò)在DRAM芯片中引入一定的偏心率來(lái)減少DRAM芯片內(nèi)電荷之間的相互影響，從而降低行錘擊攻擊的效果。Xia等人提出了這種設(shè)計(jì)方法，引入一個(gè)精確的偏心率值，使DRAM芯片中的電荷在四個(gè)不同的位置匯集在核心位置。從而減少了DRAM芯片中不相關(guān)的電荷之間的干擾，并防止了行錘擊攻擊。3.防御方法和流程行錘擊攻擊防御是一個(gè)復(fù)雜的過(guò)程，其中涉及了多個(gè)層面和智能策略。下面給出了一些主要的防御方法和流程。3.1安裝最新軟件補(bǔ)丁為防止行錘擊攻擊，研究人員建議使用最新的軟件和更新，特別是對(duì)于Windows操作系統(tǒng)使用64位內(nèi)存地址。一方面，64位內(nèi)存地址將增加機(jī)會(huì)，降低攻擊成功的可能性;另一方面，最新的軟件更新可以防止行錘擊攻擊在系統(tǒng)中對(duì)聽(tīng)多數(shù)量的數(shù)據(jù)的運(yùn)行。3.2檢查電腦的內(nèi)存檢查計(jì)算機(jī)的內(nèi)存是否出現(xiàn)了行錘擊攻擊，并且在檢查計(jì)算機(jī)內(nèi)存時(shí)使用可靠的工具。不幸的是，大多數(shù)工具仍會(huì)誤報(bào)錯(cuò)誤。Field-ProgrammableGateArrayFPGA可以用于檢測(cè)行錘擊攻擊。3.3配置軟件和硬件為預(yù)防行錘擊攻擊進(jìn)行定制的配置非常重要。例如，可以為服務(wù)器配置特殊的DRAM配置文件或者命令來(lái)保護(hù)它免受行錘擊攻擊。3.4保持對(duì)抗性由于行錘擊攻擊很有可能繼續(xù)發(fā)展和變化，有必要保持對(duì)抗性，跟隨最新研究并基于最新研究調(diào)整防護(hù)策略。結(jié)論行錘擊攻擊是一種嚴(yán)重的攻擊方式，可以通過(guò)多種防御方法來(lái)避免。除了最新的軟件和硬件更新外，還需要其他防御策略，如使用完整的內(nèi)存，設(shè)計(jì)