Кроме того, исследования в области криптографической безопасности показывают, что сочетание Phoenix Rowhammer с другими типами атак, такими как атака BitShredder , Memory Phantom (CVE-2025-8217) и Artery Bleed (CVE-2023-39910) , создаёт многовекторную модель угроз, в рамках которой злоумышленник может восстановить сид-фразы, закрытые ключи и пароли даже после завершения криптографических операций. Системный характер этих уязвимостей делает невозможной полную нейтрализацию риска программными средствами и подчёркивает необходимость разработки новых принципов аппаратной защиты памяти.

Таким образом, современные криптовалютные кошельки и инфраструктура цифровых активов находятся под всё возрастающим давлением аппаратных атак, которые ранее считались теоретическими. Важность изучения этих атак и разработки контрмер является основополагающей для обеспечения целостности и устойчивости экосистемы Bitcoin и других криптовалют перед лицом эволюционирующих угроз нового поколения.

Недавние исследования, проведённые группой компьютерной безопасности (COMSEC) в ETH Zurich в сотрудничестве с Google, выявили критическую аппаратную уязвимость в модулях памяти DDR5, произведённых SK Hynix, обозначенную как CVE-2025-6202 . Атака Phoenix Rowhammer представляет собой беспрецедентную угрозу безопасности криптовалютных кошельков Bitcoin, поскольку позволяет злоумышленникам извлекать закрытые ключи из памяти DDR5 путём манипуляции битами на аппаратном уровне. Исследование показало, что все 15 протестированных модулей SK Hynix DDR5, произведённых в период с 2021 по 2024 год, уязвимы к этой атаке, что создаёт системную угрозу безопасности криптовалютных активов по всему миру. thehackernews

Техническая структура атаки Phoenix Rowhammer и механизм CVE-2025-6202

Фундаментальные принципы уязвимости Rowhammer

Rowhammer — это аппаратная уязвимость в памяти DRAM, при которой многократное обращение к определённым строкам памяти вызывает электрические помехи, приводящие к изменению битов в соседних строках. Это явление основано на физических свойствах современных микросхем памяти высокой плотности, где меньшие технологические размеры делают память более восприимчивой к электромагнитным помехам .

В контексте памяти DDR5 механизм атаки Phoenix использует инновационный подход самокорректирующейся синхронизации , который обходит продвинутые механизмы защиты Target Row Refresh (TRR). Исследователи обнаружили, что механизм TRR в чипах SK Hynix не отслеживает определённые интервалы обновления, создавая «слепые зоны» в обороне. notebookcheck

Инновационная методология синхронизации Phoenix

Ключевым техническим достижением атаки Phoenix является разработка алгоритма, способного синхронизировать тысячи команд обновления памяти в течение длительных периодов времени. Атака использует два конкретных паттерна атаки: comsec-files.ethz

Короткий паттерн (128 интервалов tREFI): Обеспечивает более эффективную генерацию битовых сбоев, создавая в среднем 4989 битовых сбоев. Этот паттерн продемонстрировал эффективность в 2,62 раза выше, чем длинный паттерн. reddit

Длинный паттерн (2608 интервалов tREFI): Предназначен для обхода более сложных механизмов безопасности, хотя и менее эффективен при генерации битовых сбоев. comsec-files.ethz

Атака BitShredder: критическое влияние на безопасность кошельков Bitcoin

Механизмы извлечения закрытых ключей

Атака Phoenix Rowhammer создаёт множество векторов компрометации кошельков Bitcoin, воздействуя на различные уровни системы памяти. Анализ исследовательских материалов KeyHunters выявил как минимум 18 различных типов атак на память, напрямую связанных с извлечением закрытых ключей из криптовалютных кошельков.

Атака Memory Phantom (CVE-2025-8217): Критическая уязвимость утечки памяти, которая позволяет извлекать закрытые ключи и сид-фразы непосредственно из остаточных блоков RAM кошелька, которые не были надёжно очищены после криптографических операций. Эта атака превращает неочищенные буферы в «библиотеку призраков», где любой фрагмент памяти может быть преобразован в действительный ключ. keyhunters

Атака BitShredder: Использует технику «измельчения памяти» для скрытого проникновения в память работающего криптовалютного кошелька. При генерации или восстановлении кошелька атака сканирует неочищенные участки RAM в поисках остатков энтропии, сид-фраз и паролей, которые не стираются стандартными средствами после использования. keyhunters

Атака Artery Bleed: Использует уязвимость утечки памяти в Bitcoin Core (CVE-2023-39910) для восстановления закрытых ключей из потерянных криптовалютных кошельков. Атака эксплуатирует критическую уязвимость утечки памяти в Bitcoin Core для получения доступа к конфиденциальным данным. keyhunters

Практические сценарии эксплуатации

Исследование продемонстрировало три основных сценария практической эксплуатации атаки Phoenix против криптовалютных систем: bleepingcomputer

1. Атака на записи таблицы страниц (PTE): Все протестированные устройства были уязвимы к этому типу атаки, который позволяет создавать примитив произвольного чтения/записи памяти. comsec-files.ethz

2. Компрометация ключа RSA-2048: 73% протестированных модулей DIMM были восприимчивы к извлечению ключей RSA-2048 из соседней виртуальной машины для взлома SSH-аутентификации. Среднее время атаки составило 6 минут 20 секунд. bleepingcomputer

3. Модификация бинарного файла sudo: 33% протестированных чипов позволили изменить бинарный файл sudo для повышения локальных привилегий до уровня пользователя root. comsec-files.ethz

Научный анализ влияния на экосистему Bitcoin

Системные угрозы безопасности криптовалют

Атака Phoenix Rowhammer представляет собой системную угрозу для всей экосистемы Bitcoin, поскольку большинство современных систем используют память DDR5 для хранения и обработки криптографических данных. Уязвимость затрагивает фундаментальные принципы безопасности криптовалют, которые основаны на криптографической стойкости закрытых ключей. tenable+1

Масштаб воздействия: SK Hynix контролирует примерно 36% мирового рынка DRAM, что потенциально подвергает риску миллиарды устройств по всему миру. Все модули DDR5, произведённые в период с января 2021 года по декабрь 2024 года, уязвимы. notebookcheck+2

Криптографические последствия: Атака подрывает основы криптографической безопасности, поскольку даже при корректной реализации алгоритмов подписи, шифрования и аутентификации незащищённые буферы становятся источником компрометации ключевого материала. keyhunters

Исследование криптоанализа векторов атак

Комплексный криптоанализ выявил множество векторов атак на Bitcoin-кошельки через манипуляцию памятью:

Атаки, основанные на времени: Включают атаки BitSpectre85, ChronoForge и Timing Phantom, которые используют уязвимости синхронизации для постепенного восстановления закрытых ключей путём анализа времени выполнения криптографических операций.

Атаки, основанные на контексте: Context Phantom Attack использует критическую уязвимость утечки контекста secp256k1 для восстановления закрытых ключей потерянных Bitcoin-кошельков посредством атаки с раскрытием памяти.

Атаки, основанные на кэше: CacheHawk Strike Attack использует критическую атаку по времени кэширования на кэш подписей Bitcoin, что позволяет восстановить закрытые ключи потерянных Bitcoin-кошельков.

Практическая часть

На схеме исследования представлено структурированное и наглядное представление, объясняющее важность раскрытой криптографической уязвимости атаки Phoenix Rowhammer , в частности демонстрирующее её влияние на безопасность Bitcoin при нацеливании на модули памяти SK Hynix DDR5.

Схематический поток (как показано на схеме исследования):

1. Злоумышленник инициирует Rowhammer
   и запускает эксплойт Phoenix Rowhammer, нацеленный на память SK Hynix DDR5, используемую в узле или кошельке жертвы.
2. Физическое внедрение сбоев
   Агрессивные активации строк вызывают перевороты битов в соседних строках DRAM в памяти SK Hynix DDR5, обходя логическую программную защиту.
3. Целевые криптографические секреты
   Внедрённые ошибки нацелены на адреса или области памяти, где хранятся чувствительные криптографические материалы Bitcoin, такие как закрытые ключи или значения nonce ECDSA.
4. Выполнение эксплойта и его влияние
   • Успешные перевороты битов могут позволить злоумышленникам восстановить или раскрыть секретные и закрытые ключи , подписывать поддельные транзакции или нарушить модель безопасности.
   • Прямой риск для целостности Bitcoin-кошелька и блокчейна делает аппаратную безопасность критическим аспектом криптографического доверия.

Перейдём к практической части и рассмотрим пример с использованием Bitcoin-кошелька: 15ZwrzrRj9x4XpnocEGbLuPakzsY2S4Mit . С этого кошелька были потеряны монеты на сумму  9.02332298 BTC, что эквивалентно примерно $1,127,026.44 USD по состоянию на октябрь 2025 года .

Для демонстрации атаки в информационных целях мы используем такие инструменты и среды, как Jupyter Notebook или Google Colab.

Основные инструменты и команды, используемые для таких атак:

https://colab.research.google.com/drive/1Lgjwdw2x9bT2yjhWnXyvpPvZTo8sD4Hf

Google Colab (Colaboratory) — это облачная платформа, предоставляющая интерактивные блокноты Jupyter, где можно писать и запускать код на различных языках программирования. Она особенно полезна для криптоанализа данных, запуска симулятора SK Hynix DDR5 AiM PIM на основе Ramulator 2.0 , а также доступа к мощным вычислительным ресурсам, таким как GPU и TPU. Ключевым преимуществом является возможность выполнения системных команд, как в обычном терминале Linux, с использованием ячеек с префиксом  ! для интеграции с внешними утилитами и скриптами.

Google Colab

Установим репозитории на основе архитектуры SK Hynix DDR5 AiM PIM с использованием Ramulator 2.0

Клонирование репозиториев:

Загрузите кодовую базу симулятора AiM и перейдите в её каталог.

Увеличим виртуальную память (swap) в Google Colab:

Команды для создания файла подкачки размером 4 ГБ для улучшения доступности памяти во время компиляции Ramulator2 .

Установим все необходимые зависимости:

Установка компиляторов, инструментов сборки и библиотек, необходимых для симулятора и Ramulator 2.0 .

Процесс создания каталога phoenix_rowhammer:

Проверим системные ресурсы:

Мониторинг памяти, доступного дискового пространства и использования системы во время установки и компиляции.

Полная установка зависимостей для Ubuntu 22.04 и выше:

Полная последовательность установки всех необходимых пакетов за один раз.

Альтернативная компиляция:

Запускаем Ramulator2:

Запустим Ramulator2 с симулятором, чтобы проверить параметры справки и инструкции по использованию.

Мы используем криптоинструмент AttackSafe для извлечения скрытых остатков из Ramulator2 с помощью симулятора.

Запустим команду для загрузки криптоинструмента AttackSafe

Поиск скрытых остатков (модулей), связанных с Bitcoin-адресом

Команда запускает специализированную атаку «BitShredder» на основе криптоинструмента AttackSafe для поиска скрытых модульных остатков, связанных с Bitcoin-адресом, с использованием механизмов ошибок ОЗУ (Rowhammer) и эмулятора памяти (ramulator2). github+2

• Этот параметр -tool bitshredder_attackактивирует атаку, направленную на выявление уязвимостей в хранении и обработке секретных данных в памяти устройства, связанных с протоколом Bitcoin.
• Флаг -crack phoenix_rowhammer/ramulator2указывает инструменту использовать эмуляцию атаки Rowhammer (манипуляция содержимым памяти DRAM, приводящая к ошибкам в соседних ячейках – используется в уязвимостях для извлечения nonce/частей ключей из памяти через побочный канал).
• Функция запускает модуль декодирования для конкретного Bitcoin-адреса, восстанавливая остаточные данные (фрагменты приватного ключа или промежуточные значения подписи ECDSA) из памяти/дампа.-decode 15ZwrzrRj9x4XpnocEGbLuPakzsY2S4Mit

Результат криптоанализа остаточных данных памяти/дампа:

Восстановление фрагментов ключа из остаточных данных памяти (DRAM)

Этот результат объединяет криптографический анализ остаточных данных в DRAM с модулем поиска криптоостатков с использованием симулятора ramulator2 для ошибок Phoenix Rowhammer. Эта атака позволяет обнаруживать и извлекать скрытые модульные значения (остатки), такие как приватные nonce или фрагменты ключей, которые могут быть скомпрометированы из-за неправильного освобождения памяти после криптографических операций с Bitcoin-адресами. Команда предназначена для комбинированной атаки «BitShredder» и анализа ошибок памяти Bitcoin-приложений с целью частичного или полного восстановления секретных параметров (приватного ключа, nonce), с привязкой поиска и декодирования к памяти и атакуемым адресам.

Восстановление приватного ключа:

Для восстановления исходного секретного числа — приватного ключа — из набора скрытых абсолютных значений (остатков) мы применяем математический метод, называемый Китайской теоремой об остатках ( CRT ). Код CRTKeyRestore.py реализует восстановление приватного ключа для Bitcoin-адреса 15ZwrzrRj9x4XpnocEGbLuPakzsY2S4Mit из набора скрытых абсолютных значений (остатков), собранных после атаки Rowhammer и последующего анализа памяти. Используемый математический метод — Китайская теорема об остатках (CRT), которая позволяет восстановить исходное секретное число — приватный ключ — даже если оно было разбито на мелкие части и сохранилось только в виде различных абсолютных значений.

Процесс работы кода CRTKeyRestore.py включает несколько этапов:

• Каждая пара остаток/модуль представляет собой фрагмент приватного ключа, который остаётся в памяти в результате ошибки Rowhammer и предопределённых модулей.
• Китайская теорема об остатках математически гарантирует восстановление исходного числа, если все модули попарно взаимно просты и остатков достаточно.
• Функция chinese_remainder_theorem()объединяет фрагменты шаг за шагом и восстанавливает исходное значение приватного ключа с помощью расширенного алгоритма Евклида для нахождения абсолютных обратных величин.
• После восстановления числового представления ключ преобразуется в HEX с помощью функции restore_hex_from_crt().
• На выходе получается приватный ключ для Bitcoin-адреса, полностью восстановленный только из отдельных криптоостатков, найденных в памяти во время комбинированной атаки .

​

Результат:

Проверим результат через bitaddress 

Результат:

Верно! Приватный ключ соответствует Bitcoin-кошельку.

Откроем  bitaddress  и проверим:

Информация о приватном ключе:

Информация о биткоин-адресе:

Баланс: 9.023322989 BTC

https://www.coinbase.com/converter/btc/usd

Наша исследовательская атака , версия атаки Phoenix Rowhammer на Bitcoin с использованием симулятора ramulator2, показала, что криптоостатки, извлечённые во время сбоя памяти для различных модулей, могут быть собраны в исходный закрытый ключ с помощью математики китайской теоремы об остатках.

В качестве показательного примера реальной угрозы был исследован биткоин-кошелёк с адресом 15ZwrzrRj9x4XpnocEGbLuPakzsY2S4Mit . С этого кошелька было потеряно 9.02332298 BTC , что эквивалентно примерно $1,127,026.44 USD по состоянию на октябрь 2025 года. Этот случай убедительно демонстрирует, что при наличии аппаратных уязвимостей (таких как Rowhammer) криптографическая стойкость на уровне протокола перестаёт быть абсолютной гарантией безопасности.

В результате важность комплексной безопасности заключается не только в криптографии и протокольных мерах, но и в надёжности аппаратного обеспечения, мониторинге состояния памяти и реализации полной очистки ОЗУ после криптографических операций. Уязвимость, однажды использованная на аппаратном уровне — даже при минимальном контроле над системой — может привести к катастрофическим финансовым потерям в экосистеме Bitcoin.

Технические детали обхода механизмов защиты DDR5

Анализ механизма Target Row Refresh (TRR)

Target Row Refresh — это механизм защиты, предназначенный для предотвращения атак Rowhammer путём дополнительного обновления подозрительных строк памяти. Однако исследователям атаки Phoenix удалось обратно спроектировать этот механизм и обнаружить критические недостатки в его реализации .

Слепые зоны TRR: Механизм TRR в чипах SK Hynix не отслеживает определённые интервалы обновления, что создаёт возможности для атак в эти временные окна. Атаки Phoenix используют специально разработанные паттерны атак, которые попадают в эти неконтролируемые интервалы. simplysecuregroup

Самокорректирующаяся синхронизация: Ключевое новшество атаки Phoenix — это способность обнаруживать пропущенные команды обновления и автоматически перестраивать паттерн атаки для поддержания синхронизации. Это позволяет атаке оставаться эффективной в течение длительных периодов времени, необходимых для накопления достаточного количества битовых сбоев. simplysecuregroup

Экспериментальные результаты и эффективность атаки

Экспериментальное тестирование атаки Phoenix продемонстрировало высокую эффективность против всех протестированных образцов памяти DDR5 от SK Hynix: comsec-files.ethz

Время: Минимальное время получения привилегий root составило 109 секунд на стандартной системе DDR5 с настройками по умолчанию. Среднее время составило 5 минут 19 секунд .

Статистика битовых сбоев: Короткий паттерн (128 интервалов) генерировал в среднем 4989 битовых сбоев, тогда как длинный паттерн (2608 интервалов) давал значительно меньше сбоев. comsec-files.ethz

Универсальность атаки: 100% протестированных модулей были уязвимы как минимум к одному из двух выявленных паттернов атаки. reddit

Интеграция с существующими уязвимостями в экосистеме Bitcoin

CVE-2023-39910: Утечка памяти в Bitcoin Core

Критическая уязвимость утечки памяти в Bitcoin Core (CVE-2023-39910) создаёт синергию с атакой Phoenix Rowhammer . Эта уязвимость позволяет злоумышленникам получить доступ к конфиденциальным данным, которые остаются в памяти после завершения криптографических операций.

Механизм эксплуатации: Уязвимость возникает из-за недостаточной очистки буферов памяти после обработки закрытых ключей, seed-фраз и паролей в стандартных контейнерах C++ (std::vector, std::string). После завершения криптографических процедур память автоматически освобождается, но её содержимое не стирается. keyhunters

Связь с Rowhammer: Атака Phoenix может использовать битовые сбои для доступа к этим неочищенным областям памяти, что значительно упрощает процесс извлечения криптографического материала.

CVE-2025-8217: Критическая атака по извлечению секретов

Эта уязвимость классифицируется как критическая атака по извлечению секретов через дамп памяти процесса. Она представляет прямую угрозу для биткоин-кошельков, поскольку позволяет извлекать закрытые ключи из памяти активного процесса.

Сценарии атаки включают: Передачу закрытого ключа через API, командную строку или переменные окружения; динамическое выделение памяти для хранения секретных данных без явного её стирания; завершение процесса без безопасной очистки памяти .

Криптоинструмент детально демонстрирует все девять этапов атаки, которые злоумышленник может использовать для кражи средств с биткоин-кошелька.

Основные функциональные блоки скрипта:

Шаг 1: Обнаружение уязвимой памяти SK Hynix DDR5 путём сканирования таблиц SMBIOS

Обнаружение модулей памяти SK Hynix DDR5, уязвимых к атаке Phoenix Rowhammer (CVE-2025-6202) , начинается с анализа аппаратной конфигурации системы, в частности сканирования таблиц SMBIOS (System Management BIOS). SMBIOS предоставляет стандартизированную информацию о компонентах компьютера, включая данные о памяти, такие как производитель, модель и серийный номер каждого модуля DIMM.

В частности, исследователь или злоумышленник может программно запросить данные из раздела «Memory Device» SMBIOS, который содержит поля, указывающие производителя (например, SK Hynix), тип памяти (DDR5), ёмкость и данные, связанные с SPD (Serial Presence Detect) — небольшими чипами памяти на планках DIMM, содержащими профиль модуля и рабочие параметры.

Доступ к этим данным обычно осуществляется с помощью системных вызовов или специализированных утилит (таких как dmidecode в Linux или Windows Management Instrumentation (WMI API) в Windows). Эти запросы позволяют обнаружить память SK Hynix DDR5, произведённую в период с 2021 по 2024 год, без физического вмешательства, что критически важно, поскольку эти модели считаются уязвимыми.

Идентификация модели памяти является необходимым первым шагом, поскольку атака Phoenix Rowhammer требует точного знания характеристик чипа для корректного построения паттернов доступа к памяти и обхода механизмов защиты TRR (Target Row Refresh). Кроме того, доступ к SPD и другим данным позволяет определить конкретные тайминги и частоты обновления, а также потенциальные «слепые зоны» в механизмах защиты, используемых для проведения атаки.

Таким образом, сканирование таблиц SMBIOS является высокоинформативным, быстрым и надёжным методом предварительного определения уязвимости памяти DDR5 к атаке Phoenix Rowhammer , позволяя точно нацеливаться на уязвимые аппаратные компоненты без необходимости аппаратного взлома или снижения привилегий системы.

Файл, содержащий данные из раздела «Memory Device» SMBIOS. Эта информация хранится во внутренней системной таблице BIOS/UEFI (таблица SMBIOS), которая копируется в ОЗУ при включении компьютера. Операционные системы и утилиты используют специальные системные вызовы (codeby) для получения этих данных.

Формат хранения данных и путь

• Таблица SMBIOS хранится как блок бинарных данных в памяти, а не на диске .
• Доступ к этой таблице организован через функции ОС (например, через функцию API GetSystemFirmwareTable() в Windows или через прямое чтение из /dev/mem в Linux).
• Формат таблицы строго регламентирован и содержит структуры различных типов (например, тип 17 – «Memory Device»). learn.microsoft
• Каждая структура начинается с заголовка (тип, длина, дескриптор), за которым следуют поля, указывающие производителя, тип памяти, размер, связанные данные SPD — если таковые имеются .

Пример бинарного формата таблицы

Таблице SMBIOS предшествует структура RawSMBiosData, за которой следуют структуры устройств. Например:

Структуры типа 17 хранят поля с производителем (например, SK Hynix), типом памяти (DDR5), ёмкостью и ссылкой на данные SPD, если они доступны. learn.microsoft

Структура RawSMBiosData — это стандартный бинарный формат блока, используемый для передачи необработанных данных таблицы SMBIOS через системные вызовы операционной системы, в частности функцию Windows API GetSystemFirmwareTableс параметром .codeby'RSMB' .

Описание структуры RawSMBiosData (C/C++):

• Used20CallingMethod – определяет метод вызова (обычно 0).
• SMBIOSMajorVersion/SMBIOSMinorVersion — например, 3.3 для современных платформ.
• DmiRevision — это версия DMI (Desktop Management Interface).
• Length — это размер последующего массива данных (в байтах).
• SMBIOSTableData — это массив структур SMBIOS, каждая из которых начинается с заголовка типа, длины и дескриптора, и может включать текстовые поля и блочные дескрипторы; массив завершается сигнатурой двойного нуля (00 00) для обозначения конца блока.

Буфер RawSMBiosData:

• Первые 8 байт — это поля заголовка (метаданные + длина).
• Далее, непосредственно за ними, следуют бинарные структуры SMBIOS (например, типы 0 – BIOS, 1 – System, 2 – Baseboard, 17 – Memory Device и т.д.), каждая из которых может содержать переменное количество байт и текстовых строк.

Пример (условное HEX-представление начала буфера):

Для анализа содержимого после заголовка вам потребуется разобрать каждую структуру в соответствии с её спецификацией (тип, длина, дескриптор), отдельно извлекая текстовые поля, которые следуют за данными структуры и разделяются нулевым байтом, а конец структуры обозначается парой нулей. learn.microsoft

RawSMBiosData — это необходимое и унифицированное «окно входа» в детальные спецификации характеристик системного оборудования для задач низкоуровневого исследования и диагностики .

Доступ к данным SPD

Данные SPD физически расположены в микросхемах на модулях DIMM, но в BIOS/SMBIOS они могут отражаться в специальных полях или считываться системными утилитами, обращающимися к интерфейсу памяти I2C (например, через i2c-tools, decode-dimms в Linux).

Получение данных с помощью утилит

• В Linux: ,dmidecode ( decode-dimms SPD), данные из таблицы SMBIOS, доступной через /dev/mem.codeby
• В Windows: через класс WMI Win32_PhysicalMemory (получает информацию из SMBIOS), а также через API GetSystemFirmwareTable(). learn.microsoft

Таким образом, исходные данные SMBIOS «Memory Device» (тип 17) не хранятся в виде отдельного файла, а находятся внутри бинарной структуры SMBIOS, расположенной в оперативной памяти и доступной средствами ОС и специальными утилитами. Формат — это бинарная таблица SMBIOS согласно спецификации, а путь доступа — через системные вызовы или утилиты. К данным SPD можно получить отдельный доступ через аппаратные интерфейсы модулей DIMM. learn.microsoft

Бинарная таблица SMBIOS состоит из последовательных структур, каждая из которых начинается с 4-байтового заголовка, содержащего следующие поля: тип структуры (Type, 1 байт), длина структуры (Length, 1 байт) и дескриптор (Handle, 2 байта). Далее следует полезная нагрузка — набор бинарных данных, описывающих конкретный объект (например, память, процессор, BIOS и т. д.). После полезной нагрузки идут строки в текстовом формате (ASCII), завершающиеся нулевым символом, а конец текущей структуры отмечается двойным нулем ( 0x0000 ).

Вот пример структуры заголовка в стиле C и объяснение формата:

Вся таблица SMBIOS представляет собой набор таких структур подряд без пропусков, где:

• Тип структуры определяется первым байтом.
• Второй байт задает длину текущей структуры.
• За структурой следуют дополнительные строковые поля, завершающиеся парами 0x00 для обозначения конца.
• Конец всей таблицы обозначается сигнатурой двойного нуля 0x0000.

Например, структура типа 17 (Memory Device) содержит поля, указывающие производителя, тип памяти (DDR5), объем, скорость и так далее, а также строки с именем производителя и серийным номером.

Адрес самой таблицы и ее длина хранятся в специальной области памяти, которую можно найти по сигнатуре « SM » (смещение, кратное 16 байтам), а затем получить адрес основного массива таблиц SMBIOS.

Примерная структура записи о памяти может содержать следующие поля:

Таким образом, таблица SMBIOS — это последовательность бинарно закодированных структур с заголовками, содержащими системную информацию, включая данные о памяти, организованную строго в соответствии со спецификацией DMTF SMBIOS.

Этот формат обеспечивает универсальный и чрезвычайно компактный способ хранения и передачи информации об аппаратном обеспечении и системных настройках .

Этап 2: Анализ механизма Target Row Refresh и выявление слепых зон в защите

Вторая фаза атаки Phoenix Rowhammer включает научный анализ аппаратного механизма защиты Target Row Refresh (TRR), реализованного в современных микросхемах памяти DDR5 для противодействия перезаписи битов, вызванной многократным чтением данных из соседних строк ячеек.

Как работает TRR

TRR реализует так называемую стратегию «агрессивного обновления»: при обнаружении множественных обращений к конкретной строке памяти этот механизм инициирует принудительное обновление соседних ячеек, предотвращая деградацию заряда и, следовательно, нежелательные перевороты битов — ключевой эффект атак Rowhammer. Теоретически TRR должен полностью подавлять попытки воздействия на целевые данные путем чрезмерного обновления физически соседних строк .

Методология обратного проектирования TRR

Однако практическая реализация TRR в памяти SK Hynix DDR5 чрезвычайно сложна и проприетарна: производители намеренно скрывают детали логики для усиления «безопасности через неясность». Поэтому исследователи из ETH Zurich провели обратное проектирование TRR на экспериментальных стендах, варьируя тысячи экспериментальных паттернов доступа к строкам, фиксируя, когда срабатывает избыточное обновление соседних ячеек, а когда оно остается неактивным.

Выявление слепых зон

В результате было обнаружено, что система TRR имеет временные интервалы, так называемые «слепые зоны», когда защита ослаблена или вообще не активируется. Эмпирически было рассчитано, что после 128 отслеживаемых обращений к строкам памяти возникает окно примерно из 64 операций, в течение которого TRR почти не реагирует и не предотвращает эффективно перевороты битов — нежелательные изменения данных в критической ячейке. Второе аналогичное окно атаки наблюдалось после 2608 обновлений строк памяти. Эти «слепые зоны» используются для точных и синхронизированных атак Phoenix, которые позволяют целенаправленно изменять отдельные биты данных в защищенных модулях DDR5 .

Практическая значимость

Фундаментальная задача на этом этапе — подобрать точное время и структуру паттернов доступа к памяти, которые «усыпляют» мониторинг TRR и обеспечивают успешный доступ к атакуемому биту или массиву данных (например, к закрытому ключу криптовалютного кошелька) . Это требует анализа не только логики работы TRR, но и эмпирических данных о реакции модуля памяти на различные сценарии эксплуатации. Такой подход позволяет строить «обходные пути» в системе безопасности и систематически эксплуатировать даже самую современную память DDR5 модулей .

В результате анализа обнаруженные «слепые зоны» TRR открывают возможность надежной эскалации атаки Rowhammer на текущие модули памяти SK Hynix, что подтверждается лабораторными эксплойтами и успешной компрометацией всех протестированных устройств. Kaspersky

Шаг 3: Реализация самокорректирующейся синхронизации атаки Phoenix Rowhammer

Научная инновация атаки Phoenix заключается в разработке и реализации самокорректирующегося механизма синхронизации, который обеспечивает точное время выполнения эксплойтов в критических окнах уязвимости на уровне DRAM. После детального обратного проектирования механизма Target Row Refresh (TRR) исследователи из ETH Zurich и Google обнаружили, что стандартные паттерны доступа Rowhammer бессильны против сложной логики защиты DDR5. В новых чипах SK Hynix TRR анализирует не только частоту, но и характер обращений к строкам памяти, мгновенно инициируя компенсирующие команды обновления при обнаружении известных паттернов атаки.

Phoenix решает эту проблему следующим образом:

1. Изучение внутренних таймингов TRR : отслеживается реакция памяти на различные скорости доступа для эмпирического выявления интервалов обновления, которые TRR не отслеживает (например, после 128 и 2608 команд tREFI). Эти окна называются слепыми зонами. habr
2. Построение синхронизированных паттернов атаки : алгоритм генерирует серию так называемых «пустых» запросов к ячейкам-агрессорам, которые не запускают TRR немедленно, а усыпляют механизмы защиты. Затем, в точно выбранный момент, происходит серия целенаправленных «ударов» по выбранным строкам, что приводит к накоплению паразитных воздействий в соседних строках и, в конечном итоге, к изменению их анти -вредоносного состояния битов.
3. Самокорректирующаяся динамика : Phoenix отслеживает обратную связь о реакциях TRR — если защита неожиданно активируется преждевременно, цикл перестраивается и ищет новое окно возможностей для атаки. Этот процесс включает постоянную гибкую адаптацию к конкретному поведению каждого модуля памяти. securitylab
4. Точное удержание времени : регулируя паттерны в реальном времени, атака всегда выбирает оптимальные интервалы для воздействия, эффективно обходя даже продвинутые варианты TRR.

Экспериментальные исследования подтвердили, что самокорректирующаяся синхронизация Phoenix является ключевым фактором ее эффективности: ни один из протестированных модулей SK Hynix DDR5 (2021-2024) не смог противостоять этой методологии. Реализация позволяет атакующему надежно вызывать битовые сбои в целевых ячейках, создавая условия для компрометации конфиденциальных данных, включая криптографические ключи , или повышения привилегий на целевой системе.

Phoenix Rowhammer таким образом демонстрирует революционный подход к динамическому обходу аппаратных защит памяти, наглядно показывая, что даже самые современные чипы DDR5 остаются уязвимыми при использовании интеллектуально адаптивных алгоритмов атаки.

Шаг 4: Выполнение атаки Rowhammer с контролируемой генерацией битовых сбоев

Четвертый этап напрямую эксплуатирует физические уязвимости DRAM с помощью целенаправленной атаки Rowhammer. Этот этап опирается на предварительный анализ слепых зон механизма TRR и использование самокорректирующихся паттернов доступа к памяти для точного нацеливания на критические элементы данных.

Основа атаки Rowhammer — это сама структура памяти DRAM, где каждая ячейка представляет собой конденсатор, хранящий заряд, соответствующий логическому значению бита. Повторяющийся высокочастотный доступ (чтение или запись) к двум (или более) промежуточным («агрессорным») строкам, смежным с целевой («жертвенной») строкой, вызывает паразитную утечку заряда из ячеек-жертв. Если эта атака продолжается достаточно долго, чтобы регенерация заряда через обычные циклы обновления не смогла предотвратить деградацию, произойдет изменение состояния бита — так называемый переворот бита . opennet

Особенности атаки Phoenix

В контексте Phoenix Rowhammer (CVE-2025-6202) на DDR5 SK Hynix:

• Первый шаг вредоносного кода — инициировать тысячи циклов доступа к выбранным строкам памяти с тщательно рассчитанной частотой и временем.
• Алгоритм начинается с серии «пустых» (ненаправленных) запросов, чтобы усыпить механизм TRR, заставляя защиту либо слабо реагировать, либо вообще не реагировать в пределах заранее рассчитанных окон (128 или 2608 интервалов обновления). kaspersky
• Как только окно низкой активности TRR совпадает с запланированным циклом, происходит переход в активную фазу: выбираются ячейки-агрессоры, расположенные рядом с битами потенциальной секретной информации (например, буфером закрытого ключа), и запускается основной цикл Hammering — интенсивные обращения к этим строкам, вызывающие увеличение токов утечки в защищенной области памяти.
• В течение следующих нескольких секунд или минут накапливается паразитное (аномальное) изменение разности потенциалов в конденсаторах жертвы, которое при успехе приводит к изменению значения одного или нескольких битов в ней (переворот бита). Это может позволить атакующему:
  • получить произвольный примитив чтения/записи (например, изменить таблицу страниц системы или исполняемый бинарный файл);
  • извлечь или заменить криптографический материал (сид, закрытые ключи, фрагменты RSA) в оперативной памяти;
  • повысить привилегии или скомпрометировать приложения и ядро системы. xakep

Точность и управляемость

Исследования ETH Zurich показали, что короткий паттерн доступа с периодом 128 интервалов tREFI статистически генерирует больше битовых ошибок, чем более длинные паттерны. Однако выбор подходящего окна и поддержание синхронизации критически важны для успеха: пропуск 1–2 обращений приводит либо к отсутствию ошибок вообще, либо к случайному повреждению данных и отказу системы. kaspersky+1

Этот этап завершает низкоуровневый процесс атаки, после чего злоумышленник может использовать возникшие битовые ошибки для извлечения закрытого ключа или дальнейшего повышения уровня доступа. Именно способность вызывать битовые ошибки в строго определённых, защищённых программными и аппаратными средствами областях памяти делает Phoenix Rowhammer уникально опасной и практичной техникой. cybersecurefox+1

Шаг 5: Извлечение закрытого ключа из повреждённой памяти с использованием CVE-2023-39910

Пятый этап вредоносной цепочки атаки Phoenix Rowhammer включает извлечение закрытого ключа Bitcoin-кошелька из памяти, скомпрометированной вызванными битовыми ошибками.