NAND閃存芯片是固態硬盤(SSD)的組成部分,包括可被利用來改變存儲數據或縮短SSD壽命的“編程漏洞”。
在過去幾年中,SSD已經慢慢地將經典的基于磁盤的HDD替代為世界數據的主要存儲介質,不僅在數據中心,而且我們的手機,平板電腦,筆記本電腦和臺式個人電腦。
SSD的心臟是集合了名為NAND閃存芯片的較小組件,所有這些組件都集中在ROWS上,類似于經典的RAM存儲器芯片。與傳統的RAM存儲器芯片不同,NAND存儲器芯片是非易失性的,這意味著在計算機關閉之后它們不會丟失其電荷(也稱為用戶的數據)。
第一代SSD存儲驅動器使用稱為單級單元(SLC)的技術,其使用一個NAND閃存芯片來存儲一位信息,“帶電”代表二進制信號,“不帶電”代表二進制零。
與所有技術一樣,多年來一直在發展,科學家和SSD廠商意識到他們可以將浮動柵極晶體管集成到NAND閃存芯片中,這使得它們能夠以一系列充電電壓的形式存儲兩位信息代表二進制數00,01,10和11的值。這種新技術被稱為多級單元(MLC),并且自2015年以來已經在所有SSD中普及。
根據今年早些時候發表的研究,為MLC提供支持的編程邏輯容易受到至少兩種類型的攻擊。
ATTACK 1Program Interference
這些攻擊中的第一個稱為“程序干擾”,當攻擊者設法以某種模式將數據寫入目標的SSD時,會發生這種攻擊。
被利用的數據模式導致MLC的編程邏輯發生比平常多處4.9倍的錯誤,這伴隨的副作用是觸發干擾相鄰的NAND flash存儲單元的。
副作用可以導致攻擊者可能會損壞本地數據,如果攻擊者可能導致重復的干擾,甚至可能會縮短SSD的使用壽命。這是因為SSD的使用壽命是由它們在閃存芯片上執行的有限讀寫操作數量所決定的,因為它們在重新啟動之前失去了保持帶電的能力。
這種類型的干擾攻擊類似于對經典RAM存儲器芯片的Rowhammer1攻擊,攻擊者在重復的讀寫操作中轟擊一行RAM存儲器單元,導致電干擾相鄰單元的位從而將其翻轉。
ATTACK 2 Read Disturb
研究人員在NAND閃存芯片的編程邏輯中發現的第二個漏洞就是他們所說的“讀取干擾”。
在這種攻擊情況下,攻擊者的漏洞利用代碼會導致SSD在很短的時間內執行大量的讀取操作,從而導致“讀取干擾錯誤”現象。
研究人員表示,這些讀取干擾錯誤將“損壞已寫入部分編程的字線和尚未寫入的頁面的兩個頁面”,這破壞了SSD將來以可靠的方式存儲數據的能力。
研究人員在研究者論文中提出了可以修復和抵消這兩種攻擊的影響的緩解措施。
關于這項研究的更多細節可在題為“Vulnerabilities in MLC NAND Flash Memory Programming: Experimental Analysis, Exploits, and Mitigation Techniques, 2”的文章中獲得,由六位研究人員來自卡內基梅隆大學,希捷和瑞士聯邦理工學院在蘇黎世。
他們的工作是在二月份在德克薩斯州奧斯汀舉行的第二十三屆高性能計算機體系結構國際研討會(HPCA)工業會議的討論中展示出來的?! ?/p> 人妻精品一区二区三区_好紧好湿好硬国产在线视频_亚洲精品无码mv在线观看_国内激情精品久久久
責任編輯:韓希宇
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