Information Leakage Attacks on Emerging Non-Volatile Memory and Countermeasures
Information Leakage Attacks on Emerging Non-Volatile Memory and Countermeasures
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新兴非易失性存储器的信息泄露攻击及对策
DOI：
10.1145/3218603.3218649
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发表时间：
2018
期刊：
影响因子：
--
通讯作者：
Ghosh, Swaroop
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Khan, Mohammad Nasim;Ghosh, Swaroop
新兴的非易失性存储器（NVM）遭受高且不对称的读/写电流和长的写延迟，这可能导致电源噪声，诸如电源电压下降和接地反弹。电源噪声的幅度取决于写入的旧数据和新数据（对于写入操作）或存储的数据（对于读取操作）。因此，受害者的写操作产生了传播到对手的存储器空间的电源噪声。攻击者可以检测受害者的写入发起，并且可以利用更快的读取延迟（与写入相比）来通过检测受害者的存储器空间中的读取失败来进一步感测受害者的写入数据的汉明权重（HW）。如果针对所有模式、所有可能的位置组合、所有可能的并行读/写条件的存储器的穷举测试没有在逐位工艺变化以及指定的（-10 ° C至90°C）和未指定的温度范围（即，低于-10 ° C且高于90°C）。仿真结果表明，对手可以感知受害者的（附近）写数据的HW = 66.77%，并进一步缩小范围的基础上读/写失败的特点。侧信道攻击可以利用这些信息来加强攻击。
Emerging Non-Volatile Memories (NVMs) suffer from high and asymmetric read/write current and long write latency which can result in supply noise, such as supply voltage droop and ground bounce. The magnitude of supply noise depends on the old data and the new data that is being written (for a write operation) or on the stored data (for a read operation). Therefore, victim's write operation creates a supply noise which propagates to adversary's memory space. The adversary can detect victim's write initiation and can leverage faster read latency (compared to write) to further sense the Hamming Weight (HW) of the victim's write data by detecting read failures in his memory space. These attacks are specifically possible if exhaustive testing of the memory for all patterns, all possible location combinations, all possible parallel read/write conditions are not performed under bit-to-bit process variations and specified (-10°C to 90°C) and unspecified temperature ranges (i.e., less than -10°C and greater than 90°C). Simulation result indicates that adversary can sense HW of victim's (near-by) write data = 66.77%, and further narrow the range based on read/write failure characteristics. Side Channel Attacks can utilize this information to strengthen the attacks.
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