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[科技] 内存条也翻车?DDR5遭遇致命凤凰攻击,安全神话彻底破灭

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发表于 2 小时前 | 显示全部楼层 |阅读模式
听说过电脑内存也能被“敲”出漏洞吗?这并非天方夜谭,而是一种叫做Rowhammer的攻击方式。最近,这种攻击手段竟然升级到了能搞定最新DDR5内存的程度,安全圈又炸锅了。

瑞士苏黎世联邦理工学院和谷歌的大佬们前些天联手搞出了个名叫“Phoenix”的全新攻击方式,专门盯着DDR5内存的软肋打。这波操作愣是让DDR5内存的安全防护形同虚设,从被攻击到拿到root权限,最短只需要109秒,简直比下楼取个快递还快。

安全研究人员在15款不同型号的DDR5内存条上测试了这个攻击,结果全军覆没——每一款都能被成功攻破。这意味着从2021年到2024年生产的DDR5内存几乎都存在这个安全隐患。

DDR5的那些防护措施,怎么就被绕过了?
DDR5内存本来是被寄予厚望的。相比DDR4,它不仅速度更快、功耗更低,还特意加强了安全防护。

所有DDR5芯片都自带纠错码(on-die ECC)功能,能在数据传给CPU之前就检测并纠正错误。这相当于给内存加了道自动纠错保险。

更专门针对Rowhammer攻击的是TRR(目标行刷新)机制。这玩意儿会实时监控内存访问频率,要是发现某一行被访问得太频繁,就会自动刷新那一行,防止因为电磁干扰导致的数据错乱。

按理说这双重防护应该很稳妥了,但研究人员通过逆向工程发现,TRR机制在某些特定的刷新间隔下会“开小差”,出现监测盲区。Phoenix攻击就是精准地抓住了这些盲区,实现了精准打击。

Phoenix攻击有多秀?自我校准的同步技术
Rowhammer攻击的原理其实不复杂:就是通过疯狂访问内存的某些行,产生电磁干扰,让相邻行的数据位发生翻转(0变1或1变0)。攻击者再利用这种位翻转来实现越权操作。

但Phoenix攻击的骚操作在于它搞出了一套​​自校准同步技术​​,能追踪并对齐数千次刷新操作。就算偶尔漏掉一两次刷新,系统也能自动纠正,保持攻击的持续性和准确性。

研究人员在128和2608刷新间隔模式下,精准选择激活时隙进行“敲击”。这种操作精细到让人惊叹,简直就是在一场精密的硬件芭蕾中找到了节奏漏洞。

实际危害比你想象的更严重
别以为这只是实验室里的理论攻击,Phoenix已经具备了现实威胁的所有条件。

在默认设置下,攻击者只需要不到两分钟就能拿到root权限。安全圈内有人调侃说:“这比煮碗泡面还快,攻击者都有空泡个面吃了。”

更吓人的是,测试显示所有受影响产品的页表项(PTE)都能被利用来实现任意内存读写。在针对RSA-2048密钥的测试中,73%的内存条都能被攻破SSH认证。

还有33%的样本可以通过篡改sudo二进制文件直接把本地权限提升到root级别。这意味着攻击者不仅能偷数据,还能直接接管整个系统。

漏洞编号和影响范围:CVE-2025-6202来了
这个漏洞已经被正式分配了CVE编号:CVE-2025-6202,CVSS评分7.1,属于高危漏洞。

受影响的范围覆盖了2021年1月至2024年12月之间生产的所有DDR5内存模块。研究人员测试的15个SK海力士DDR5内存模块全部中招,而且SK海力士在全球内存市场的份额高达36%,这影响面可不是一般的大。

特别是服务器和工作站这种对安全要求极高的环境,风险更大。这些系统通常处理着海量敏感数据和关键应用,一旦被攻破,后果不堪设想。

修复代价:性能和安全难以兼得
目前的临时修复方案简单粗暴:把DRAM刷新间隔(tREFI)提高到原来的三倍。但这就像为了防小偷而把整个小区的灯都打开,虽然有效,但电费受不了啊。

这种高频刷新会给系统带来额外压力,可能引发错误或数据损坏,降低系统稳定性。研究表明,这种防御方法会带来8.4%的性能开销,对数据中心和高性能计算环境来说,这种性能损失简直肉疼。

研究人员建议未来的DRAM设计应该采用更靠谱的防护机制,比如逐行激活计数(Per Row Activation Counting),这样才能在安全和性能之间找到更好的平衡。

怎么发现和防范?监控内存异常是关键
对于系统管理员和安全团队来说,得赶紧行动起来监控内存异常活动了。

专家建议开启并收集ECC/可纠正错误与不可纠正错误的日志。在支持ECC的平台上,确保内核/固件能把ECC校正/未校正事件上报并集中采集。

监控内存控制器与性能计数器也是个好办法。用PMU/perf监控行激活或相关内存控制器事件,对比基线流量与阈值,能帮忙发现异常。

检测长时间高频内存访问模式同样重要。在EDR/SIEM中,基于进程命令行/行为监控持续、密集的内存访问行为,把这类行为纳入 Hunting 查询并结合ECC日志验证。

云服务提供商需要在物理层面进行DRAM健康检查并向租户提供相关报告。企业用户则应该制定监控规则,对关键系统进行硬件替换或升级时优先选用经过厂商验证的模块。

行业怎么应对?从硬件到软件的全面升级
内存和芯片组制造商正在紧张评估和改进TRR/PRAC实现,预计会发布固件/微码更新来改进刷新管理和对异常激活的硬件响应。

BIOS/固件厂商可能会提供配置项允许提升刷新率或开启更严格的保护(如果有的话)。操作系统/驱动开发商也在增强对ECC/MCU报错的捕获与上报能力,争取在检测到异常错误率时自动隔离或降载敏感工作负载。

虚拟化和云服务提供商得考虑避免敏感工作负载与不可信租户共置,并把内存健康报表(ECC error rate)纳入云监控体系,对异常作出自动化响应。

硬件安全这事儿比软件复杂多了,芯片一旦出厂,防护机制基本就定型了,想打补丁都难。面对越来越复杂的攻击手段,厂商和研究机构必须联手推进更透明、更可靠的安全架构。

安全研究人员建议把刷新速率提升到3倍,这在他们测试的系统中有效阻止了凤凰攻击的比特翻转,但代价是性能损失。说实话,这种拆东墙补西墙的做法真的不是长久之计。

未来的DRAM设计真的需要考虑更根本的防护机制了,比如逐行激活计数(Per Row Activation Counting)这类方案,才能实现既安全又不影响性能的目标。

现在的情况就像是数字时代的“矛与盾”竞赛,攻击技术不断创新,防护措施也得水涨船高。只是这次,DDR5内存的防护盾被证明并没有想象中那么坚固。

咱们普通用户能做的,就是保持系统更新,关注安全动态,重要数据多备份几份。毕竟在网络安全这场没有硝烟的战争中,警惕性永远是最好的防御武器。



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