論文の概要: RowPress: Amplifying Read Disturbance in Modern DRAM Chips

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2306.17061v5
• Date: Thu, 28 Mar 2024 11:34:51 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2024-03-29 22:02:51.250494
• Title: RowPress: Amplifying Read Disturbance in Modern DRAM Chips
• Title（参考訳）: RowPress:現代のDRAMチップの読み出し障害を増幅する
• Authors: Haocong Luo, Ataberk Olgun, A. Giray Yağlıkçı, Yahya Can Tuğrul, Steve Rhyner, Meryem Banu Cavlak, Joël Lindegger, Mohammad Sadrosadati, Onur Mutlu,
• Abstract要約: RowPressは、DRAM行を長時間開いておくことで、メモリアイソレーションを壊します。 極端な場合、RowPressは隣接する行が一度だけアクティベートされたときにDRAM行のビットフリップを誘導する。 164個の実DDR4 DRAMチップの詳細な特徴は、RowPressが3大DRAMメーカーのすべてのチップに影響を与えることを示している。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 7.046976177695823
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Memory isolation is critical for system reliability, security, and safety. Unfortunately, read disturbance can break memory isolation in modern DRAM chips. For example, RowHammer is a well-studied read-disturb phenomenon where repeatedly opening and closing (i.e., hammering) a DRAM row many times causes bitflips in physically nearby rows. This paper experimentally demonstrates and analyzes another widespread read-disturb phenomenon, RowPress, in real DDR4 DRAM chips. RowPress breaks memory isolation by keeping a DRAM row open for a long period of time, which disturbs physically nearby rows enough to cause bitflips. We show that RowPress amplifies DRAM's vulnerability to read-disturb attacks by significantly reducing the number of row activations needed to induce a bitflip by one to two orders of magnitude under realistic conditions. In extreme cases, RowPress induces bitflips in a DRAM row when an adjacent row is activated only once. Our detailed characterization of 164 real DDR4 DRAM chips shows that RowPress 1) affects chips from all three major DRAM manufacturers, 2) gets worse as DRAM technology scales down to smaller node sizes, and 3) affects a different set of DRAM cells from RowHammer and behaves differently from RowHammer as temperature and access pattern changes. We demonstrate in a real DDR4-based system with RowHammer protection that 1) a user-level program induces bitflips by leveraging RowPress while conventional RowHammer cannot do so, and 2) a memory controller that adaptively keeps the DRAM row open for a longer period of time based on access pattern can facilitate RowPress-based attacks. To prevent bitflips due to RowPress, we describe and evaluate a new methodology that adapts existing RowHammer mitigation techniques to also mitigate RowPress with low additional performance overhead. We open source all our code and data to facilitate future research on RowPress.
• Abstract（参考訳）: メモリアイソレーションはシステムの信頼性、セキュリティ、安全性に重要である。 残念なことに、現在のDRAMチップでは、読み取り障害がメモリアイソレーションを損なう可能性がある。 例えば、RowHammerはよく研究された読解障害現象であり、DRAM行を何度も開けたり閉じたり(ハンマーを打ったり)、物理的に近くの行でビットフリップを発生させる。 本稿では,DDR4 DRAMチップにおいて,さらに広範な読解障害現象であるRowPressを実験的に実証し,解析する。 RowPressは、DRAM行を長時間開いておくことでメモリアイソレーションを損なう。 RowPressは、現実的な条件下で1～2桁のビットフリップを誘導するために必要な行アクティベーション数を著しく削減し、DRAMの読解障害に対する脆弱性を増幅することを示した。 極端な場合、RowPressは隣接する行が一度だけアクティベートされたときにDRAM行のビットフリップを誘導する。 164個の実DDR4 DRAMチップの詳細な特徴は、RowPressであることが分かる。 1)DRAMの主要3メーカーのチップに影響を及ぼす。 2) DRAM技術がより小さなノードサイズにスケールダウンし、さらに悪化する。 3)RowHammerとは異なるDRAMセルの集合に影響し、温度とアクセスパターンの変化としてRowHammerとは異なる振る舞いをする。 我々は、RowHammer保護を備えた実DDR4ベースのシステムで実演する。 1) ユーザレベルのプログラムは、従来のRowHammerではできないが、RowPressを利用してビットフリップを誘導する。 2) DRAM 行をアクセスパターンに基づいて長時間オープンに保つメモリコントローラは,RowPress ベースの攻撃を容易にする。 RowPressによるビットフリップを防止するため,既存のRowHammer緩和技術を適用した新たな手法を記述し,評価した。 我々は、RowPressに関する将来の研究を促進するために、すべてのコードとデータをオープンソースにしています。

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