論文の概要: JENGA: Exploiting Counter-Based RowHammer Countermeasures to Break Real-Time Predictability

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2609.01077v1
• Date: Tue, 01 Sep 2026 11:08:10 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-09-02 16:31:36.601069
• Title: JENGA: Exploiting Counter-Based RowHammer Countermeasures to Break Real-Time Predictability
• Title（参考訳）: JENGA: リアルタイム予測を破るために、対決ベースのRowHammer対策を爆発させる
• Authors: Valentin Abgrall, Marcello Traiola, Ruben Salvador, Maria Méndez Real, Alessandro Palumbo, Angeliki Kritikakou,
• Abstract要約: 本稿では,RowHammer対策がリアルタイムシステムのタイミング行動に与える影響について検討する。 本稿では,アタッカー制御タスクがRowHammer対策機構の内部状態を操作できる攻撃機構であるJENGAを紹介する。 このような攻撃は、WCETの最大200%のタスクを遅延させ、最初の時間安全仮定が安全でないことを示す。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 35.57593915694623
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Safety-critical real-time systems must satisfy multiple dependability requirements, notably time predictability and security. In such systems, tasks must complete within bounded and known execution times, typically characterised through Worst-Case Execution Time (WCET) analysis. At the same time, DRAM-based platforms are increasingly sensitive to the RowHammer read-disturbance security vulnerability, which has motivated the development of numerous hardware and software countermeasures in both academia and industry. However, the impact of these defences is generally evaluated in terms of average-case performance, a metric that is insufficient for safetycritical real-time systems, where worst-case behaviour is the primary concern. In this paper, we study the impact of RowHammer countermeasures based on hardware counters on the timing behaviour of real-time systems. We use a Per-Row-Activation-Counter (PRAC) countermeasure as a case study, standardised for recent DDR5 memories, and show that it can introduce significant timing variations. Based on this observation, we introduce JENGA, an attack in which an attacker-controlled task manipulates the internal state of the RowHammer countermeasure mechanism to increase the execution time of a victim real-time task beyond its expected WCET. We implement JENGA in a gem5 and Ramulator 2.0 simulation environment and evaluate its impact on TACLeBench workloads. We show that such an attack can delay tasks up to 200% of their WCET, making the initial timesafety assumptions unsafe. To address this issue, we derive a safe analytical bound that accounts for mitigation-induced delays in WCET analysis for DRAM systems protected by hardware countermeasures, such as PRAC-N.
• Abstract（参考訳）: 安全クリティカルなリアルタイムシステムは、特に時間予測可能性やセキュリティなど、複数の信頼性要件を満たす必要がある。 このようなシステムでは、タスクは、一般にWorst-Case Execution Time (WCET)分析によって特徴づけられる、境界付きおよび既知の実行時間内で完了しなければならない。 同時に、DRAMベースのプラットフォームは、RowHammerの読み取り障害セキュリティ脆弱性にますます敏感になっている。 しかし、これらの防御効果は、安全上重要なリアルタイムシステムには不十分な基準である平均ケース性能の観点から評価され、最悪のケース行動が主な関心事である。 本稿では,ハードウェアカウンタに基づくRowHammer対策がリアルタイムシステムのタイミング挙動に与える影響について検討する。 我々は,近年のDDR5記憶に標準化されたPRAC(Per-Row-Activation-Counter)対策をケーススタディとして使用し,重要なタイミング変化をもたらすことを示す。 本稿では,攻撃者が制御するタスクがRowHammer対策機構の内部状態を操作して,WCET以上のリアルタイムタスクの実行時間を増大させる攻撃手法であるJENGAを紹介する。 我々は、gem5とRamulator 2.0シミュレーション環境にJENGAを実装し、TACLeBenchワークロードへの影響を評価した。 このような攻撃は、WCETの最大200%のタスクを遅延させ、最初の時間安全仮定が安全でないことを示す。 この問題を解決するために,PRAC-Nなどのハードウェア対策によって保護されたDRAMシステムのWCET解析の遅延を緩和する安全な解析境界を導出する。

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