Επιθέσεις διαύλων πλευράς

Μια επίθεση πλευρικού καναλιού εξάγει μυστικά από ένα υλικό πορτοφόλι παρατηρώντας τη φυσική του συμπεριφορά αντί να σπάσει τα κρυπτογραφικά μαθηματικά. Ο επιτιθέμενος παρακολουθεί διαρροές όπως η κατανάλωση ενέργειας, οι ηλεκτρομαγνητικές εκπομπές, οι χρονικές διαφορές ή οι μικροί ήχοι. Αυτές οι διαρροές σχηματίζουν αποτυπώματα που εξαρτώνται από τα επεξεργασμένα δεδομένα. Η απλή ανάλυση ισχύος αποκαλύπτει μοτίβα απευθείας από τις πρώτες καταγραφές. Η διαφορική ανάλυση ισχύος χρησιμοποιεί στατιστικά σε πολλές καταγραφές για να ενισχύσει τις μικρές διαφορές. Ένας επιτιθέμενος χρειάζεται πρώτα φυσική πρόσβαση στη συσκευή αρκετά ώστε να την εξοπλίσει. Μπορεί να ανοίξει την θήκη και να συνδέσει πρόβες στην πλακέτα ή να χρησιμοποιήσει κοντινές κεραίες για να συλλάβει εκπομπές. Ο επιτιθέμενος στη συνέχεια τροφοδοτεί πολλές γνωστές εισόδους όπως μαντεψιές PIN ενώ καταγράφει τις καταγραφές. Κάθε καταγεγραμμένη καταγραφή επισημαίνεται με την προσπάθεια εισιτηρίου για να δημιουργηθεί μια βάση δεδομένων προτύπων. Στατιστικές μέθοδοι όπως η συσχέτιση ή η δοκιμή υποθέσεων ταιριάζουν άγνωστες καταγραφές με τα πρότυπα. Επαναλαμβάνοντας αυτό για κάθε ψηφίο επιτρέπει στον επιτιθέμενο να ανακτήσει ένα PIN ένα ψηφίο τη φορά. Η ίδια προσέγγιση λειτουργεί σε διαδικασίες για κλειδιά ή υπογραφές αν η εφαρμογή διαρρεύσει. Τέτοιες επιθέσεις δεν στοχεύουν στα μαθηματικά της κρυπτογραφίας. Καταχρώνται την εφαρμογή και το σώμα της συσκευής. Η συσκευή κάθεται στα σύνορα μεταξύ σιωπής και διαρροής, και οι μικρές φυσικές διαφορές αποκαλύπτουν εσωτερικές καταστάσεις. Οι επιτυχείς επιθέσεις απαιτούν συχνά εργαστηριακό εξοπλισμό όπως οσυλλογικά και εμπειρία στην επεξεργασία σήματος. Ωστόσο, υπάρχουν απομακρυσμένες παραλλαγές για χρονισμούς και δίκτυα. Οι άμυνες λειτουργούν σε επίπεδα υλικού και λογισμικού. Τα μέτρα προστασίας υλικού περιλαμβάνουν ασπίδες, φιλτράρισμα ενέργειας και ασφαλή στοιχεία που απομονώνουν τα μυστικά. Οι άμυνες λογισμικού περιλαμβάνουν αλγορίθμους σταθερού χρόνου, μασκάρισμα, τυχαίες καθυστερήσεις και περιορισμό παρατηρήσιμων παραλλαγών κατά τη διάρκεια ευαίσθητων λειτουργιών. Οι προστασίες επιπέδου συστήματος περιλαμβάνουν όρια επαναλήψεων, αισθητήρες παραβίασης, ασφαλή εκκίνηση και απαίτηση επιβεβαίωσης χρηστών για κρίσιμες ενέργειες. Οι χρήστες μειώνουν τον κίνδυνο διατηρώντας τις συσκευές φυσικά ασφαλείς, εφαρμόζοντας ενημερώσεις υλικολογισμικού, ενεργοποιώντας κλειδώματα επαναλήψεων και προσθέτοντας κωδικούς πρόσβασης πάνω από τα PIN. Οι ερευνητές χρησιμοποιούν υπεύθυνη αποκάλυψη για να πιέσουν τους προμηθευτές να διορθώσουν τις ατέλειες και να σχεδιάσουν προϊόντα με γνώμονα την αντίσταση σε επιθέσεις πλευρικού καναλιού. Οι επιθέσεις πλευρικών καναλιών είναι ένα ώριμο πεδίο που δείχνει πώς οι φυσικές πραγματικότητες μπορούν να παρακάμψουν την ιδεατή ασφάλεια, και η κατανόησή τους βοηθά τόσο τους κατασκευαστές όσο και τους χρήστες να κλείσουν την απόσταση μεταξύ θεωρίας και της ευάλωτης υλικού που φέρει τα κλειδιά μας.