Nemeckí výskumníci vyvinuli novú metódu na odhaľovanie manipulácií v čipoch

Nemeckí výskumníci vyvinuli novú metódu na odhaľovanie manipulácií v čipoch
Elektrolab Pridal  Elektrolab
  213 zobrazení
3
 0
Komponenty

Nemeckí výskumníci vyvinuli novú metódu na zisťovanie manipulácie s hardvérom v mikročipoch už na začiatku výrobného procesu - v čase, keď sú čipy najzraniteľnejšie. Útočníci môžu vytvoriť bezpečnostné zraniteľnosti nielen v softvéri, ale aj v hardvéri. Nemeckí výskumníci nedávno vyvinuli novú metódu na odhaľovanie manipulácie s hardvérom v mikročipoch. K takýmto manipuláciám dochádza s najväčšou pravdepodobnosťou počas výrobného procesu čipu, keď je najzraniteľnejší voči útokom. Keďže tieto malé zmeny sú navrhnuté tak, aby boli nenápadné, výrobcovia ich často neodhalia.

Hardvérové trójske kone sú fyzické alebo behaviorálne modifikácie obvodov elektronického čipu, ktoré umožňujú útočníkom ovládať technické aplikácie. Takéto hardvérové útoky môžu mať závažné následky a spôsobiť poškodenie alebo dokonca ochromenie časti telekomunikačnej infraštruktúry. Zisťovanie týchto zmien je dôležité na zaistenie bezpečnosti a spoľahlivosti zariadení založených na mikročipoch.

Výskumníci používajú mikroskopy a algoritmy

Výskumníci z Ruhr University Bochum v Nemecku a Inštitútu Maxa Plancka pre bezpečnosť a súkromie (MPI-SP) v Bochumi vyvinuli techniku na identifikáciu odchýlok v konštrukčných plánoch vyrábaných čipov pomocou snímok z elektrónového mikroskopu a detekčného algoritmu.

Výskumníci navrhujú, aby výrobcovia porovnávali prijaté polovodičové zariadenia s konštrukčnými súbormi pôvodne predloženými zlievarni. Tím síce uznáva, že toto porovnanie by si vyžadovalo kvalifikovaných odborníkov a moderné laboratórne vybavenie, ale chránilo by súkromie údajov tisícov zariadení.

Na otestovanie svojej metódy detekcie sa výskumníci rozdelili na dva tímy: červený a modrý tím. Červený tím mal za úlohu implantovať malé zmeny pôsobiace ako náhrady za vložené hardvérové trójske kone do rozloženia štyroch moderných generácií technológie CMOS: 28 nm, 40 nm, 65 nm a 90 nm. Odtiaľ si modrý tím dal za úlohu zistiť rozdiely medzi vyrobeným zariadením a digitálnym rozložením pomocou porovnania obrazu z elektrónového mikroskopu.

Skrývanie a hľadanie hardvérových trójskych koňov

Výskumníci najprv pripravili čipy pomocou mechanických a chemických metód, aby získali tisíce snímok najnižších vrstiev čipu, ktoré samy o sebe obsahovali niekoľko stoviek tisíc štandardných buniek vykonávajúcich logické operácie. Keďže červený tím nemohol čipy upravovať po tom, ako ich už vyrobila tretia strana, zmenil návrhy spätne, aby minimalizoval odchýlky medzi konštrukčnými plánmi a čipmi. Úlohou modrého tímu bolo odhaliť tieto zmeny bez toho, aby vedel, čo a kde má hľadať.

Vrchná vrstva zobrazuje rozloženie štyroch hodnotených ASIC. V spodnej časti uvidíte roztavené snímky SEM zadnej strany čipov. Výskumníci hodnotili iba odchýlky v rámci štandardnej oblasti buniek (v oranžovom štvorci). Obrázok : Ruhr University Bochum/MPI-SP

Pomocou svojho algoritmu modrý tím odhalil odchýlky v 37 zo 40 prípadov, čo predstavuje 92,5 % mieru odhalenia. Výskumníci boli najúspešnejší pri identifikácii modifikácií v čipoch s veľkosťou 40 nm, 65 nm a 90 nm, pričom celkovo zaznamenali 500 falošne pozitívnych prípadov. Metóda bola menej účinná pri odhaľovaní jemných zmien v najmenšom 28nm čipe. Tím navrhol, že s vylepšeným detekčným algoritmom by mohli zvýšiť mieru detekcie aj pre túto veľkosť čipov.

 Zlepšenie včasnej detekcie zadných vrátok

Ak by si túto techniku osvojili výrobcovia polovodičov, mohli by zlepšiť bezpečnosť zariadení založených na mikročipoch tým, že odhalia slabé miesta už v ranom štádiu výrobného procesu. Jednou z výziev tejto techniky však je, že nečistoty na čipe môžu brániť viditeľnosti špecifických oblastí obrazu. Dokonca aj nepatrné cudzorodé látky, ako sú mikroskopické úlomky, smietky prachu alebo vlasy, môžu zakryť celý rad štandardných buniek, čo predstavuje významnú prekážku pri detekcii. Výskumníci navrhujú používať skenovacie elektrónové mikroskopy v čistej miestnosti, aby sa zvýšila presnosť.

Informácia : Pokiaľ sa vám článok páčil, informácie v ňom boli pre vás užitočné a máte záujem o viac takýchto článkov, podporte drobnou sumou jeho autora. Ďakujeme
Máte aj vy zaujímavú konštrukciu, alebo článok?

Máte aj vy zaujímavú konštrukciu, alebo článok a chceli by ste sa o to podeliť s viac ako 360.000 čitateľmi? Tak neváhajte a dajte nám vedieť, radi ju uverejníme a to vrátane obrazových a video príloh. Rovnako uvítame aj autorov teoretických článkov, či autorov zaujímavých videí z oblasti elektroniky / elektrotechniky.

Kontaktujte nás!


Páčil sa Vám článok? Pridajte k nemu hodnotenie, alebo podporte jeho autora.
 

       

Komentáre k článku

Zatiaľ nebol pridaný žiadny komentár k článku. Pridáte prvý? Berte prosím na vedomie, že za obsah komentára je zodpovedný užívateľ, nie prevádzkovateľ týchto stránok.
Pre komentovanie sa musíte prihlásiť.

Vaša reklama na tomto mieste

Vyhľadajte niečo na našom blogu

PCBWay Promo

ourpcb Promo

PCBWay Promo

ourpcb Promo

PCBWay Promo

ourpcb Promo


Webwiki Button