GPUThor: новая атака на видеокарты NVIDIA меняет данные в памяти

GPUThor атакует видеопамять NVIDIA

Исследователи из Университета Торонто разработали новую атаку GPUThor на видеокарты NVIDIA. Атака использует аппаратные особенности видеопамяти GDDR6. Она развивает идею атаки Rowhammer, впервые предложенной в 2014 году. Принцип Rowhammer заключается в повреждении данных в соседних рядах ячеек памяти при многократном обращении к одному ряду. Злоумышленники могут использовать это для отказа в обслуживании или выполнения произвольного кода. Видеоускорители подходят для таких атак из-за их вычислительной мощности, используемой в технологиях искусственного интеллекта. Облачные провайдеры, сдающие видеокарты в аренду, могут стать целью атак.

Атака на ускорители NVIDIA Ampere с памятью GDDR6

GPUThor исследует возможность атаки на ускорители NVIDIA Ampere с памятью GDDR6. К таким моделям относятся A4000, A4500, A5000 и A6000. Предыдущие атаки на видеокарты NVIDIA с памятью GDDR6 показали скромные результаты. Они были менее эффективны на промышленных ускорителях, таких как NVIDIA A6000. Атаки также не работали при включенном режиме коррекции ошибок ECC. Новый метод GPUThor демонстрирует значительно более высокую результативность. Исследователи утверждают, что техника может быть использована против более современных ускорителей.

Увеличение эффективности атаки за счет борьбы с защитой TRR

Канадские ученые исследовали технологию Targeted Refresh Rate (TRR). TRR — это стандартное средство защиты от атак класса Rowhammer. Оно выявляет попытки многократного обращения к ячейкам и обновляет информацию в соседних рядах. Это затрудняет повреждение данных. Исследователи выяснили, что в видеокартах NVIDIA Ampere система TRR срабатывает один раз за каждые 72 цикла обновления ячеек памяти. Они применили метод неравномерного обращения к ячейкам, увеличив количество обращений к целевым ячейкам. Это позволило обойти защиту TRR. Эффективность GPUThor в 7–23 тысячи раз выше, чем у первой атаки на память GDDR, известной как GPUHammer.

Повреждение данных и отказ в обслуживании

Интенсивная атака GPUThor позволяет повредить 72–377 тысяч ячеек видеопамяти на гигабайт. Предыдущие варианты Rowhammer повреждали сотни ячеек. Атака вызывает двойное или тройное повреждение данных. Одиночное повреждение корректируется системой ECC. Двойной сбой ECC скорректировать не может. Множественные обращения к видеопамяти методом GPUThor вызывают отказ в обслуживании. Ускоритель перезагружается с потерей данных и сигнализирует о необходимости замены. Исследователям не удалось продемонстрировать выполнение вредоносного кода. Они заявили о такой возможности даже с включенной ECC. Атака намекает на теоретическую возможность взлома более современных ускорителей, но доказательств пока нет.

Потенциал атак Rowhammer на видеоускорители не исчерпан

Исследователи из Канады показали, что атаки класса Rowhammer на видеоускорители имеют потенциал. Не исключено, что в будущих работах будут реализованы подобные атаки на более современные устройства. Эти устройства ранее считались максимально защищенными. Атака GPUThor демонстрирует, что аппаратные особенности видеопамяти могут быть использованы для компрометации инфраструктуры. Это требует дальнейшего изучения и разработки мер защиты.

Источник: Kaspersky Daily