Google, ETH Zurich ile iş birliği yapan araştırmacıların DDR5 belleğindeki geliştirilmiş Target Row Refresh (TRR) savunmalarını aşan özel saldırı kalıpları geliştirmeyi başardığını açıkladı. Bu araştırmalar, AMD Zen’in modern bir işlemcisi ve SK Hynix’in DDR5 belleğini kullanan bir deneyde, üretim amaçlı standart bir masaüstü sisteminde Rowhammer üzerinden ilk ayrıcalık yükseltme istismarının gerçekleştirilmesini sağladı.
Bulgular, “Phoenix: Rowhammer Attacks on DDR5 with Self-Correcting Synchronization” başlıklı ortak bir araştırma makalesinde yayımlandı. Google, sonuçların diğer donanım yapılandırmaları için ne ölçüde geçerli olduğunu hâlâ değerlendirdiğini belirtti. Makalenin, 18-21 Mayıs 2026 tarihleri arasında San Francisco’da düzenlenecek IEEE Security & Privacy 2026 konferansında sunulması planlanıyor.
Rowhammer nasıl çalışır?
Rowhammer, verileri zamanla sızan elektrik yükleri biçiminde depolayan DRAM bellek hücrelerindeki zayıflıktan yararlanır. Sistem, veri kaybını önlemek için hücreleri düzenli olarak yeniler; ancak bir hücrenin yenileme döngüsünden önce boşalması, içinde depolanan bitin değişmesine yol açabilir.
Saldırgan, bir bellek satırına tekrar tekrar erişerek bitlerde bitişik satırlar içinde değişiklikler meydana getirebilir. Bu değişiklikler verileri bozmak, diğer uygulamalara veya işletim sistemine tahsis edilen bellek sayfalarını etkilemek, ayrıcalıkları yükseltmek amacıyla hassas verileri hedef almak ya da hizmet reddine neden olmak için kullanılabilir. Bulut altyapısı gibi çok kiracılı izolasyon ortamlarında bu tür saldırılara karşı korunmanın önemi daha da artar.
Mevcut ancak aşılabilir savunmalar
Bellek sistemleri, Rowhammer risklerini azaltmak için ECC ve TRR gibi yöntemleri kullanır. TRR, hedef satırın yakınındaki sınırlı sayıdaki satıra erişimleri izler ve erişim sayısı belirli bir eşiği aştığında etkilenen satırın yenilenmesini ister. Bu mekanizma bir DRAM yongasına veya ana işlemciye entegre edilebilir.
Ancak bu koruma kesin değildir. TRRespass saldırısı, bitişik olmayan birden fazla satıra eş zamanlı erişim yoluyla TRR’nin aşılabileceğini gösterirken, Half-Double ve Blacksmith gibi sonraki saldırılar daha verimli erişim kalıpları sundu. Ayrıca günümüzdeki DDR5 sistemleri PRAC veya benzer güçlü koruma yöntemlerini desteklemiyor; bu nedenle ECC ve geliştirilmiş TRR gibi olasılıksal yöntemlere dayanıyor.
Açık kaynaklı test platformları
Bu savunmaların analizini kolaylaştırmak amacıyla Google, DDR5 modüllerini test etmek için FPGA tabanlı, uzmanlaşmış ve açık kaynaklı iki platform geliştirmek üzere Antmicro ile iş birliği yaptı:
- DDR5 RDIMM platformu: Bilgi işlem sunucularında yaygın olan kayıtlı RDIMM belleğinin gereksinimlerini karşılayan test kartı.
- SO-DIMM platformu: İş istasyonlarında ve kullanıcı cihazlarında kullanılan DDR5 modüllerinin standart bağlantısını destekleyen sürüm.
Antmicro iki platformu tasarlayıp üretti. Ardından Google, şirket ve ETH Zurich’ten araştırmacılarla birlikte bu platformların ticari olarak bulunabilen RDIMM ve SO-DIMM biçimlerindeki bellek modüllerini analiz etme yeteneğini test etti. Dahili TRR mekanizmalarının incelenmesi, şirketler ve modeller arasında farklılık gösteren özel mekanizmaların tersine mühendisliğini, hassas DDR komutlarının gönderilmesini ve yanıtların analiz edilmesini gerektiriyor. Bunlar, alışılagelmiş ticari sistemlerde gerçekleştirilmesi zor görevlerdir.
Gelecek yol haritası
Google, mevcut koruma yöntemlerinin saldırıların gerçekleştirilmesini zorlaştırdığı ancak engellemediği sonucuna varıyor; çünkü saldırganın hedeflenen bellek alt sisteminin yapısını derinlemesine anlaması gerekiyor. Şirket, ECC’nin başlangıçta bir güvenlik mekanizması olarak tasarlanmadığını ve belleğin kriptografik bütünlük olmadan şifrelenmesinin Rowhammer’a karşı anlamlı bir koruma sağlamadığını düşünüyor.
Google, JEDEC tarafından kabul edilen ve DDR5 ile LPDDR6’nın gelecek sürümlerinde desteklenmesi planlanan PRAC standardını destekliyor. Standart, DRAM’in word line etkinleştirme işlemlerinin sayısını hassas biçimde saymaya ve aşırı sayıda etkinleştirme tespit edildiğinde sistemi uyarmaya dayanıyor. Bu koruma kullanılabilir hâle gelene kadar Google, diğer yöntemleri değerlendirmeyi ve test platformları ile analiz tekniklerini geliştirmek için akademik ve endüstriyel ortaklarla iş birliğini sürdürüyor.