Forscher: SSDs anfällig für Hackerangriffe

Sechs Forscher der Carnegie Mellon University, der Eidgenössischen Technischen Hochschule Zürich und des Festplattenherstellers Seagate haben Fehler in Solid State Drives (SSDs) gefunden, die es Hackern unter Umständen erlauben, gespeicherte Daten zu verändern oder die Lebenserwartung von flashbasierten Festplatten deutlich zu verkürzen. Wie Bleeping Computer berichtet, sind nur Modelle betroffen, die Multilevel-Speicherzellen (MLC) verwenden, was jedoch die seit etwa 2015 dominierende Technik für SSDs ist.

MLC-NAND-Flash nutzt sogenannte Floating-Gate-Transistoren, um mithilfe unterschiedlicher elektrischer Ladungen einer Speicherzelle die Binärwerte 00, 01, 10 und 11 zuzuordnen. Der Fehler wiederum steckt in der Programmierungslogik, die diese Zuordnung ermöglicht. Den Forschern zufolge sind zwei Angriffe möglich.

Bei der ersten Methode wird ein bestimmtes Datenmuster auf die SSD geschrieben, das die MLC-Programmierungslogik dazu bringt, 4,9-mal mehr Fehler zu verursachen als üblich. Das Datenmuster löst Interferenzen mit den benachbarten NAND-Flash-Speicherzellen aus, was wiederum die Qualität der dort gespeicherten Daten verschlechtert. Wird das Muster wiederholt geschrieben, verkürzen die Interferenzen sogar die Lebensdauer des Speichermediums.

Der Angriff ähnelt der Rowhammer-Attacke auf DRAM-Speicherchips. Dabei werden wiederholt Lese- und Schreibvorgänge ausgeführt, die schließlich elektrische Interferenzen auslösen und dazu führen, dass sich der Wert benachbarter Speicherzellen umkehrt.

Als „Read Disturb“ bezeichnen die Forscher einen Angriff, bei dem in einer sehr kurzen Zeit eine sehr große Zahl von Lesevorgängen durchgeführt wird. Dabei kommt es zu Lesefehlern, die wiederum die Fähigkeit einer SSD, künftig neue Daten zuverlässig zu speichern, einschränkt.

Derzeit gibt es noch keine Patches für die Fehler in der Programmierungslogik. Die Forscher haben dem Bericht zufolge jedoch Gegenmaßnahmen vorgeschlagen, mit denen sich die Effekte beider Angriffe reduzieren oder gar beheben lassen.

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