DRAM工艺的持续缩放使得RowHammer漏洞日益严重。JEDEC针对此问题引入了每行激活计数(PRAC)与Alert Back-Off协议作为DDR5的可选特性,但PRAC需要每行计数器单元,带来了面积开销,且每次激活更新计数器会延长DRAM时序参数,导致性能下降。概率性缓解方案(如MINT)通过在周期性缓解窗口内随机选择并缓解行来提供低成本替代方案。MINT在高阈值(≥1000)下有效,但在低阈值下必须提高缓解率以克服“非选择问题”——即被频繁锤击的行可能反复逃避采样。这种固定比例的缓解率缩放即使在无攻击时也会降低有效内存带宽。为克服这一限制,本文提出PrISM,一种基于相交的概率性缓解方法。PrISM利用采样历史队列(SHQ)关联不同窗口内的采样行:每个窗口仅采样少量激活槽,将采样但未缓解的行存入SHQ,当采样行在历史中再次出现时,通过现有的Alert Back-Off协议请求额外缓解。这使得PrISM仅在观察到持久性行活动时才增加缓解,而无需全局提高固定缓解率。在阈值为500时,PrISM仅导致0.2%的平均性能损失,而PRAC为14%。PrISM无需DRAM阵列修改或每行计数器,每个存储体仅需625B SRAM,比先前的安全计数器型内存内防御少一到两个数量级。与MINT相比,PrISM在低阈值下提供更好的可扩展性:在阈值为250时,平均性能损失从10.7%降至1.5%,降低7.1倍。PrISM已在GitHub开源。
💡 推荐理由: 提出了一种低开销、高性能的RowHammer防御方案,在低缓解阈值下显著优于现有概率性方案和PRAC标准,对提升DRAM内存安全具有重要参考价值。
🎯 建议动作: 研究跟进