Что такое акустический режим жесткого диска
Обновлено: 21.11.2024
Злоумышленники могут использовать звуковые волны, чтобы помешать нормальному режиму работы жесткого диска, создавая временный или постоянный отказ в состоянии (DoS), который можно использовать для предотвращения записи видеоматериалов системами видеонаблюдения или зависания компьютеров, выполняющих критические операции.
Основной принцип этой атаки заключается в том, что звуковые волны вызывают механические вибрации в пластинах хранения данных жесткого диска. Если звук воспроизводится на определенной частоте, создается эффект резонанса, который усиливает эффект вибрации.
Поскольку жесткие диски хранят огромное количество информации в небольших областях каждой пластины, они запрограммированы на остановку всех операций чтения/записи во время вибрации пластины, чтобы избежать царапин на дисках и необратимого повреждения жесткого диска.
Использование звуков для прерывания работы жесткого диска – не новая идея, она уже обсуждалась в предыдущих исследованиях, проводившихся почти десятилетие назад.
Еще в 2008 году нынешний технический директор Joyent Брэндон Грегг показал, как громкие звуки вызывают ошибки чтения/записи жестких дисков в центре обработки данных, в печально известном видеоролике "Крики в центре обработки данных". Ранее в этом году аргентинский исследователь продемонстрировал, как он заставил жесткий диск временно перестать реагировать на команды ОС, воспроизводя сигнал с частотой 130 Гц.
Новое исследование показывает практичность акустических атак на жесткие диски
На прошлой неделе ученые из Принстонского университета и Университета Пердью опубликовали новое исследование по этой теме, дополнив предыдущие выводы результатами дополнительных практических испытаний.
Исследовательская группа использовала специально созданный испытательный стенд для подачи звуковых волн на жесткий диск под разными углами, записывая результаты для определения частоты звука, времени атаки, расстояния от жесткого диска и угла звуковой волны, при котором жесткий диск останавливается. работает.
У исследователей не возникло трудностей с определением оптимальных частотных диапазонов атак для четырех жестких дисков Western Digital, которые они использовали в своих экспериментах.
Они также утверждали, что у злоумышленников также не возникнет проблем с исследованием и обнаружением диапазонов атак для жестких дисков, на которые они хотят нацелиться.
Исследователи говорят, что любой злоумышленник, который может генерировать акустические сигналы вблизи систем хранения данных на жестких дисках, имеет в своем распоряжении простое место атаки для саботажа компаний или отдельных лиц.
Акустические атаки можно проводить несколькими способами
Атакующий может либо подать сигнал с помощью внешнего динамика, либо использовать динамик рядом с целью. С этой целью злоумышленник может потенциально воспользоваться удаленным использованием программного обеспечения (например, дистанционно управлять мультимедийным программным обеспечением в автомобиле или персональном устройстве), обманом заставить пользователя воспроизвести вредоносный звук, прикрепленный к электронному письму или веб-странице, или внедрить вредоносный звук в широко распространенном мультимедиа (например, в телерекламе).
После того, как злоумышленник найдет способ проведения акустической атаки, ее результаты будут зависеть от ряда условий.
Например, чем ближе динамик к жесткому диску, тем меньше времени требуется для проведения атаки. Чем дольше длится атака, тем больше шансов, что она приведет к постоянному отказу в обслуживании, требующему перезагрузки устройства, а не к временной проблеме, после которой устройство сможет восстановиться самостоятельно.
Кроме того, злоумышленникам необходимо обратить особое внимание на то, чтобы в поле зрения не было людей-операторов, поскольку атаки происходят в пределах слышимости человеческого уха, и жертвы могут выяснить происхождение монотонного звука и потенциально связать его присутствие со сбоями в работе. локальные устройства.
Исследователи из Принстона и Пердью провели акустические атаки на жесткие диски, обнаруженные в устройствах DVR (цифровой видеомагнитофон), используемых для систем видеонаблюдения (замкнутого телевидения), а также на настольных компьютерах под управлением Windows 10, Ubuntu 16 и Fedora 27. .
Атаки на системы видеонаблюдения
«Примерно через 230 секунд после начала акустической атаки на мониторе появилось всплывающее окно с сообщением «Диск потерян!»», — рассказали исследователи об акустической атаке на жесткие диски DVR.
"После отключения звука мы попытались воспроизвести записанное видео с четырех камер и обнаружили, что запись была прервана", – сообщили исследователи."Для решения этой проблемы видеорегистратор пришлось перезапустить, но видеозапись была безвозвратно утеряна."
Атаки на компьютеры
Второй эксперимент был нацелен на настольные ПК. Исследователи воспроизвели звук частотой 9,1 кГц с расстояния 25 сантиметров по направлению к вентиляционному отверстию корпуса.
"Это вызвало различного рода сбои на работающем ПК", – заявила исследовательская группа, обнаружив, что они даже вызывали ошибки BSOD, приводившие к сбою основных операционных систем, если звук воспроизводился в течение более продолжительного времени.
Необходима акустическая защита HDD
Большинство этих атак основано на воспроизведении вредоносных звуков с близкого расстояния. Но исследователи не считают это проблемой. «Использование более мощных источников звука может соответственно увеличить
дальность атаки», — сказали они.
«Безопасность жестких дисков не принималась во внимание, несмотря на их критическую роль в вычислительных системах. Жесткие диски содержат важные программные компоненты (например, операционную систему) и различные формы конфиденциальной информации (например, записи с камер видеонаблюдения) и, таким образом, могут быть привлекательной мишенью для множества злоумышленников", — говорят исследователи.
Массовая эксплуатация реальных устройств с использованием акустических атак на жесткие диски маловероятна, поскольку такой сценарий, скорее всего, нецелесообразен из-за множества критериев, которым должен соответствовать злоумышленник.
Тем не менее акустические атаки по своей сути подходят для целенаправленных атак на тщательно отобранные критически важные системы. Например, акустические атаки могут помочь в атаках, спонсируемых государством, помочь с физическим вторжением в защищенные системы, испортить или саботировать сбор криминалистических данных или даже привести к гибели людей при атаке на жесткие диски, используемые медицинскими устройствами.
Для изучения сценария, не вошедшего в исследовательский документ, банда вредоносных программ для банкоматов может провести акустическую атаку на банкомат, чтобы помешать ему временно собирать доказательства судебной экспертизы, пока бесфайловое вредоносное ПО выполняется в оперативной памяти банкомата и выдает наличные деньги злоумышленникам. Этот сценарий и многие другие существуют.
Читатели Bleeping Computer могут узнать больше об акустических атаках на жесткие диски в исследовательской статье Shahrad et al. "Акустические атаки типа "отказ в обслуживании" на жесткие диски".
Хотя все жесткие диски поддерживают ту или иную форму настраиваемого управления питанием с первых дней существования ATA-4 (UltraDMA/33), автоматическое управление акустикой (AAM) поддерживается с момента появления ATA-6 (UltraATA/100). . В случае управления питанием значение от 1 до 254 определяет уровень энергосбережения. Возьмем простой пример: если вы останетесь ниже 128, жесткий диск автоматически остановит двигатель шпинделя после определенного времени простоя. Обратите внимание, что это не имеет ничего общего с управлением питанием операционной системы, которое больше подходит для повседневной работы, поскольку оно учитывает приложения и рабочие нагрузки.
Почему шум является такой проблемой
Хотя это может отличаться от одного человека к другому, общий человеческий слух ограничен частотным диапазоном примерно от 20 Гц до 20 кГц с повышенной чувствительностью к определенным частотам. Большинство людей очень хорошо слышат частоты от 1 кГц до 3 кГц, а это означает, что уменьшение шума только в этом частотном диапазоне имеет большее значение, чем попытки изолировать или уменьшить другие частоты. Здесь начинается управление акустикой.
Большая часть звуковых волн в диапазоне от 1 до 3 кГц состоит из шума от двух разных источников. Во-первых, это шум жесткого диска, вызванный двигателем шпинделя и трением внутри диска. Этот шум обычно можно уменьшить только путем модификации компонентов жесткого диска. Однако второй, составляющий большую часть воспринимаемого нами шума, вызван вибрацией между жестким диском и корпусом компьютера. Это, в свою очередь, состоит из вращательной вибрации, вызванной двигателем шпинделя, а также вибрационного шума от головок чтения/записи, которые многократно ускоряются и тормозят в секунду.
Самый быстрый способ перемещения головок – это разогнать их в направлении новой дорожки до тех пор, пока не будет пройдена половина расстояния, а затем замедлить движение головок, пока они не достигнут места назначения. Существует несколько вариантов изменения этой операции, начиная с изменения ускорения и торможения, а также требуемой импульсной мощности. Добавление к уравнению собственной очереди команд, которая анализирует и переупорядочивает все входящие команды, чтобы найти наиболее эффективный порядок обработки, помогает уменьшить движение головы, что может улучшить как время доступа, так и шум доступа.
Инструменты ААМ
В Интернете доступно несколько утилит для изменения настроек AAM. Hitachi, чью Deskstar 7K1000.B мы использовали в этой статье, предоставляет свой собственный Feature Tool 2.11. Программное обеспечение мощное, так как вы можете изменять параметры кэша, режимы передачи, энергопотребление и настройки интерфейса, но оно основано на DOS и требует выполнения из командной строки и запуска вашей системы с загрузочной 3,5-дюймовой дискеты или образа компакт-диска. Изображение и Feature Tool 2.11 доступны на странице загрузки Hitachi. Это относится не только к Hitachi. Мы нашли похожие приложения командной строки от производителей жестких дисков Samsung и Seagate. Другие инструменты, такие как HDD Acoustic Manager от Abacus, AAM Tool, Hard Disk Sentinel и другие, написаны для более удобного использования.
WinAAM
Мы решили использовать один из самых простых найденных инструментов: WinAAM. Версия 2.9 является самой последней версией и хорошо работает с нашим приводом Hitachi. Он ничего не делает, кроме установки параметров AAM либо на тихий (значение 128), либо на громкий (254), что соответствует максимальной производительности. Это именно то, что нам нужно, так как это позволило нам проверить производительность, акустику и энергопотребление с использованием двух крайних настроек.
Статус Эта тема была заблокирована и не открыта для дальнейших ответов. Первоначальный инициатор темы может использовать кнопку «Отчет», чтобы запросить ее повторное открытие, но любой другой пользователь с похожей проблемой должен создать новую тему. Посмотрите наше приветственное руководство, чтобы узнать, как пользоваться этим сайтом.
vookster82
Просто ищу мнения об акустических режимах жесткого диска. У меня Dimension 8400, и в биосе есть возможность изменить акустический режим / уровень звука дисков IDE. Вариант, который у меня есть сейчас для «производительности», кажется намного лучше для скорости, но он заставляет HD звучать так, как будто ему 5 лет. в то время как настройка по умолчанию (производитель диска) была явно медленнее, но я не слышал, как шлифуется HD. Любые мысли или знания/опыт по этому вопросу? Должен ли я держаться подальше от варианта производительности? Это сжигает мои HD? Большинство данных, которые я получил, меня не беспокоят, а то, о чем я беспокоюсь, я часто делаю резервными копиями.
Спасибо, что прочитали
кронус
Я бы оставил его в режиме производительности из-за скорости и просто следил за диском. Нет ничего хуже, чем взорвать диск и потерять все эти данные. Продолжайте делать резервные копии, но я уверен, что диск проживет долгую жизнь.
Сэр Кенин
Режим производительности просто означает, что он работает в соответствии со спецификацией. Не о чем беспокоиться и не на что обращать внимание. Некоторые жесткие диски шумнее других, вот и все. Некоторые из них похожи на полировщики камней, которыми вы пользовались в детстве, другие почти бесшумны по своим характеристикам.
Настройка по умолчанию фактически немного замедляет вращение диска, из-за чего вы теряете производительность. Я бы сам не стал использовать этот вариант. Имейте в виду, что у меня в этом офисе достаточно компьютеров и вентиляторов, и я не услышу звук большого самолета, если он пролетит над головой.
vookster82
Спасибо, что успокоили меня. Я полагал, что биос был настроен таким образом от Dell специально, чтобы неграмотные люди не звонили в Dell и не говорили: «Мой жесткий диск скрипит, я думаю, он сломался». Похоже на то, как Dell не включает гиперпоточность в настройках BIOS на многих новых компьютерах. Конечно, я не думаю, что это действительно помогает в любом случае. я никогда не замечал разницы, но я все еще думаю, что это действительно зависит от типа используемых приложений.
Я копался на вкладке "Информация" и включил "Управление акустикой", но не могу его отключить. Возможно ли это?
Кроме того, есть ли способ проверить заводские настройки AM диска, например, какое значение было у диска (80 ч?).
Его можно было бы выключить - но выключать нет смысла, поэтому такой опции нет.
Вообще, если функция вообще поддерживается жестким диском (опция есть в Информационном странице и в меню «Диск»), то жесткий диск всегда использует его. Просто если отключить - то автоматически используются настройки по умолчанию, рекомендованные заводом-изготовителем.
Как вы можете видеть на странице информации и в маленьком окне, где можно настроить параметр, Hard Disk Sentinel автоматически отображает рекомендованное производителем значение (по умолчанию), как показано на этом изображении:
Поэтому, если вы установите уровень по умолчанию, он будет иметь такой же эффект, как если бы вы его отключили.
Для всех настроек программа автоматически отображает значение этого значения, например:
80ч = мин. производительность и громкость
FEh = макс. производительность и объем
и все значения между ними сбалансированы производительность/объем, если они реализованы. Многие жесткие диски используют только два вышеупомянутых уровня, установка промежуточного уровня автоматически переключается на один из вышеупомянутых уровней.
Вы можете использовать меню «Диск» -> «Проверка случайного поиска», чтобы проверить производительность времени поиска (поскольку акустическое управление обычно влияет на скорость и «шум» поиска) и уровни шума в текущих настройках. Затем вы можете решить, какой параметр будет для вас оптимальным: например, если вы видите более высокую производительность (и минимальное увеличение уровня шума), вы можете использовать параметр FEh.
Согласно опыту, это может быть более интересно на старых жестких дисках, где шум (обычно шум поиска) был намного выше, чем у современных жестких дисков. Некоторые новые современные жесткие диски по-прежнему имеют эту функцию, и значение можно регулировать, но эффект незначителен, трудно определить разницу между настройкой Min / Max (как с точки зрения производительности, так и уровня шума).
Вот почему большинство современных жестких дисков больше не имеют этой функции, а функция управления акустикой недоступна в меню «Диск».
Спасибо за объяснение. Да, я обнаружил, что любые различия в производительности/шуме незначительны независимо от минимального или максимального значения.
Приношу свои извинения за возрождение этой темы, но мне показалось, что это подходящее место для добавления моего вопроса. На снимке экрана, который вы разместили, есть строка «Автоматическая настройка параметров при перезапуске». Что означает этот параметр? Я погуглил, но ничего не нашел. По моему опыту, новая акустическая настройка сразу же применяется, когда я нажимаю кнопку «Настроить». Этот новый параметр сохраняется после перезагрузки. Поэтому мне интересно, для чего предназначена опция «Автоматическая настройка параметров при перезапуске».
Заранее спасибо за ответ.
> "Автоматическая настройка параметров при перезапуске". Что означает этот параметр?
Как правило, когда мы настраиваем функцию/особенность жестких дисков, например настройку акустического управления (но это верно и для других функций, таких как расширенное управление питанием и чувствительность управления свободным падением — если они также поддерживаются), жесткий диск диск должен сохранить этот параметр и использовать его даже после выключения/выключения питания.
Но на самом деле это обычно НЕ соответствует действительности, жесткие диски автоматически сбрасывают настройки до значений по умолчанию при полном цикле включения питания (при выключении).
В этом случае помогает параметр «Автоматическая настройка параметров при перезапуске»: если он включен, то при повторном запуске системы (и Hard Disk Sentinel) Hard Disk Sentinel проверяет, сброшено ли значение. Если это так, он автоматически устанавливает значение снова, поэтому нет необходимости настраивать его вручную при каждой перезагрузке.
Спасибо за быстрый ответ! Это проясняет ситуацию. Может быть, стоит включить информацию из этой ветки и в справочные тексты. Конечно, сначала я посмотрел туда, но некоторая информация в этой ветке (включая ваш ответ на мой вопрос) там отсутствует.
Еще раз спасибо, также за ОТЛИЧНУЮ программу! (очень довольный пользователь Pro более 5 лет!)
Спасибо за ваше сообщение, добрые слова и предложение!
Честно говоря, да, в настоящее время мы изучаем справку и добавляем дополнительную информацию о некоторых опциях/функциях (таких как эта), добавленных за эти годы. , так как исходная справка создана
Читайте также: