SD Express 卡漏洞导致笔记本电脑和游戏机遭受内存攻击

Positive Technologies 最近发布的一份报告揭示了一个名为 DaMAgeCard 的新漏洞，攻击者可以利用该漏洞利用 SD Express 内存卡直接访问系统内存。

该漏洞利用了 SD Express 中引入的直接内存访问 (DMA) 功能来加速数据传输速度，但也为对支持该标准的设备进行复杂的攻击打开了大门。

研究人员演示了经过修改的 SD Express 卡如何绕过 IOMMU 等系统保护措施，对游戏机、笔记本电脑和其他高速媒体设备构成了重大威胁。

了解 DaMAgeCard

由嵌入式系统研究人员领导的Positive Technologies 公司在对 SD Express 进行例行调查时发现了该漏洞。

新招数，老把戏：DaMAgeCard 攻击直接通过 SD 卡读卡器攻击内存

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该标准于 2018 年首次推出，随着采用基于 PCIe 的数据传输功能以实现更快速度的设备而受到关注。

尽管 SD Express 在高速应用方面具有潜力，但该团队发现业界在保护其 DMA 功能方面存在差距。

通过自定义硬件修改，研究人员演示了在 MSI 游戏笔记本电脑和 AYANEO Air Plus 手持控制台等系统上成功的内存访问，揭示了在 SDIO（传统 SD 协议）和 PCIe 模式之间转换的设备缺乏足够的安全措施。

主机与 SD 卡在协议层面的数据交换

SD Express由 SD 协会设计，将传统的 SD 技术与 PCIe 和 NVMe 协议相结合，实现高达 985 MB/s 的传输速率。

这种性能提升对于管理大型媒体文件至关重要，它引入了 PCIe 总线控制，该功能允许 SD 卡直接访问系统内存。

虽然该实现旨在绕过 CPU 瓶颈来提高速度，但未能充分限制未经授权的内存访问。

Realtek RTS5261 主机控制器和类似组件允许 SD Express 卡在连接后作为 PCIe NVMe 设备运行。

这种转变正是 DaMAgeCard 的优势所在：攻击者可以利用实施不当的控件来操纵设备并访问敏感内存区域。

通用适配器展示头位配置

受影响的系统和风险

SD Express 的采用仍然相对有限，但正在增长，高端笔记本电脑、游戏机和媒体设备都采用了该标准。

可能受影响的系统如下所列：

• 1. AYANEO Air Plus 等游戏机缺乏 IOMMU 保护，允许未经过滤的内存访问。
• 2. 笔记本电脑，甚至包括像 MSI 游戏笔记本电脑这样带有 IOMMU 的高端系统，都可能被操纵，以允许通过修改后的 SD Express 卡进行未经授权的 DMA 访问。
• 3. 基于 PCIe 的外部读取器。
• 4. 摄影设备、摄像机和其他需要高速数据处理的嵌入式系统，其中 SD Express 是首选标准。

带有 Pi Pico 板载设置的 SD Express 适配器

为了防范 DaMAgeCard 和类似的基于DMA 的攻击，Positive Technologies 建议采取以下措施：

• 1. 确保 IOMMU 在所有支持 PCIe 的设备上处于活动状态。
• 2. 配置系统以限制仅对受信任的设备进行直接内存访问。
• 3. 应用最新的固件更新，以便强制 SDIO 和 PCIe 模式之间的安全转换，或在授予 DMA 权限之前通过加密签名验证 SD Express 卡。
• 4. 如果不需要，请禁用热插拔以防止未经授权的设备连接。
• 5. 避免在敏感系统中使用不熟悉的 SD 卡或外部读取器。
• 6. 定期检查设备是否被篡改，特别是在共享环境中。

DaMAgeCard 漏洞凸显了在 SD Express 等现代外设标准中平衡性能与安全性的挑战。随着采用率的提高，设备制造商必须优先实施针对基于 DMA 的威胁的强大保护措施。

在此之前，用户应保持警惕，更新系统并限制接触未经验证的设备。