لم تعد بطاقات الرسومات تُستخدم فقط في الألعاب أو العرض أو حسابات الذكاء الاصطناعي. تعمل وحدات معالجة الرسوميات الحديثة بعمق داخل النظام، وتصل إلى مناطق ذاكرة كبيرة، وغالبًا ما يتم استخدامها في وقت واحد من قبل العديد من المستخدمين في الخوادم ومحطات العمل والبيئات السحابية. وهذا بالضبط ما يجعل الأبحاث الأمنية الجديدة حول وحدات معالجة الرسومات NVIDIA مثيرة للاهتمام للغاية. باستخدام GeForge وGDDRHammer، أظهر الباحثون أن هجمات Rowhammer يمكن أن تصبح خطيرة أيضًا عبر ذاكرة الفيديو GDDR6. وفقًا لتقارير من Tom’s Hardware وArs Technica وThe Hacker News، يمكن أن تؤدي الهجمات إلى حدوث أخطاء بت مستهدفة في VRAM. وهذا يجعل من الممكن التعامل مع مناطق الذاكرة المحمية، وتغيير جداول ذاكرة وحدة معالجة الرسومات، وفي سيناريوهات معينة حتى الوصول إلى ذاكرة النظام. للوهلة الأولى، يبدو هذا بمثابة بحث أكاديمي، لكنه يعد أمرًا خطيرًا بالنسبة للأنظمة السحابية والأنظمة متعددة المستخدمين.
صورة رمزية
Rowhammer ليس هجومًا جديدًا. لقد كان المبدأ الأساسي معروفًا منذ سنوات: يتم إزعاج خلايا الذاكرة من خلال الوصول المتكرر للغاية إلى صفوف الذاكرة المجاورة إلى حد أن البتات الفردية تنقلب. حتى الآن، كان Rowhammer مرتبطًا بشكل أساسي بذاكرة DRAM الكلاسيكية على جانب وحدة المعالجة المركزية. تظهر الدراسات الجديدة الآن أن ذاكرة GDDR6 الموجودة على وحدات معالجة الرسوميات NVIDIA يمكن أن تكون أيضًا عرضة للخطر. وفقًا لشركة Tom’s Hardware، يستخدم GDDRHammer الوصول إلى الذاكرة المستهدفة وما يسمى بتدليك الذاكرة لتحفيز تقلبات البت في ذاكرة وحدة معالجة الرسومات. يمكن استخدام هذا لمعالجة جداول صفحات GPU. تذهب GeForge إلى أبعد من ذلك وتستهدف هياكل الذاكرة التي يمكن استخدامها لإعادة توجيه مناطق ذاكرة GPU. في بعض التكوينات، يمكن أن يؤدي ذلك إلى الوصول إلى ذاكرة وحدة المعالجة المركزية.
النقطة الحاسمة ليست فقط أن البتات الموجودة في VRAM يمكن أن تنقلب. يصبح الأمر مشكلة عندما يتم استهداف مثل هذه التقلبات بشكل كافٍ لتغيير بنيات الذاكرة. عند هذه النقطة، لم تعد المشكلة مجرد بيانات تالفة أو نتائج ذكاء اصطناعي غير صحيحة، ولكن الوصول إلى الذاكرة الذي لا ينبغي السماح به فعليًا. بالنسبة إلى GeForge، تستشهد Tom’s Hardware بما يصل إلى 1,171 bitflip على RTX 3060 و202 bitflip على RTX A6000. يقال أيضًا أن GDDRHammer قادر على تحقيق تقلبات نقطية مستهدفة على RTX 6000. بالإضافة إلى ذلك، تصنف Hacker News GPUBreach، وهو خط بحث آخر يوضح حتى تصعيد الامتيازات إلى جانب وحدة المعالجة المركزية، من خلال جداول صفحات GPU التي تم التلاعب بها وعيوب برنامج التشغيل.
من المهم أيضًا وضع هذا في سياقه: هذا ليس هجومًا بسيطًا ينفذه شخص ما عبر الإنترنت. بشكل عام، يحتاج المهاجم إلى الوصول إلى التعليمات البرمجية المحلية أو القدرة على تنفيذ التعليمات البرمجية الخاصة به على وحدة معالجة الرسومات. وهذا هو بالضبط السبب وراء أهمية الأنظمة المشتركة بشكل خاص، مثل وحدات معالجة الرسومات السحابية، أو خوادم الذكاء الاصطناعي، أو مجموعات البحث، أو البيئات متعددة المستأجرين. تشير التقارير في المقام الأول إلى وحدات معالجة الرسومات NVIDIA المزودة بذاكرة GDDR6. تم ذكر نماذج Ampere، من بين أمور أخرى، مثل RTX 3060 وRTX A6000 وRTX 6000. ولم يتم بعد توضيح ما إذا كانت الأجيال الأحدث المزودة بـ GDDR6X أو GDDR7 تتأثر بنفس القدر. تنص أجهزة Tom’s Hardware على أن أنواع الذاكرة الأحدث لم تظهر حتى الآن أنها تتأثر بنفس القدر.
استجابت NVIDIA بالفعل لـ GPUHammer في عام 2025 وصنفت Rowhammer على أنها مشكلة DRAM على مستوى الصناعة. كإجراءات مضادة، تذكر NVIDIA ECC، حيثما كان ذلك متاحًا. بالإضافة إلى ذلك، يمكن لـ IOMMU المساعدة في تقييد وصول وحدة معالجة الرسومات إلى ذاكرة النظام بقوة أكبر. ومع ذلك، فإن تدابير الحماية هذه لا تخلو دائمًا من الآثار الجانبية. يمكن أن تكلف ECC الأداء والذاكرة القابلة للاستخدام، ويمكن لـ IOMMU، اعتمادًا على النظام، أيضًا تقليل الأداء أو التأثير على التوافق. بالنسبة للاعبين العاديين، فإن المخاطر المباشرة منخفضة إلى حد ما. لا يتعين على أي شخص يستخدم وحدة معالجة الرسومات للألعاب في المنزل أن يفترض أن هذا يترك فجأة كل جهاز كمبيوتر مكشوفًا بشكل مباشر. أما بالنسبة لمشغلي الخوادم والأنظمة السحابية والبنية التحتية للذكاء الاصطناعي، فإن البحث أكثر أهمية بشكل ملحوظ. في تلك البيئات، غالبًا ما يعمل العديد من المستخدمين على أجهزة مشتركة، وهذه البيئات بالضبط هي الأكثر إثارة للاهتمام بالنسبة لهذه الهجمات.
خاتمة
إن GeForge وGDDRHammer ليسا تسريبًا كلاسيكيًا للمنتج، لكنهما موضوع قوي لأمن الأجهزة. يُظهر البحث أن ذاكرة GPU الحديثة لا تقف تلقائيًا خارج مشكلات DRAM المعروفة. إذا كان من الممكن التأثير على GDDR6 VRAM بطريقة مستهدفة عبر Rowhammer، فستصبح وحدة معالجة الرسومات بمثابة ناقل هجوم جديد.
من وجهة نظري، يعد هذا مهمًا بشكل خاص لمراكز البيانات ومقدمي الخدمات السحابية. لا ينبغي لمستخدمي الألعاب قراءة التقرير في حالة من الذعر، ولكنه يظهر بوضوح مدى التعقيد الذي أصبح عليه أمان الأجهزة الحديثة. لم تعد وحدات معالجة الرسومات مجرد مسرعات، ولكنها مكونات نظام متكاملة بعمق. ولهذا السبب على وجه التحديد، يجب النظر إلى الذاكرة وبرامج التشغيل وIOMMU وECC وعزل المستخدمين المتعددين معًا بقوة أكبر في المستقبل.
