Attacchi side-channel

Un attacco a canale laterale estrae segreti da un portafoglio hardware osservando il suo comportamento fisico invece di rompere la matematica crittografica. L'attaccante osserva perdite come l'uso di energia, emissioni elettromagnetiche, differenze temporali o suoni minimi. Queste perdite formano impronte digitali che dipendono dai dati elaborati. L'analisi semplice della potenza rivela schemi direttamente da tracce grezze. L'analisi differenziale della potenza utilizza statistiche su molte tracce per amplificare piccole differenze. Un attaccante ha prima bisogno di accesso fisico al dispositivo per un tempo sufficiente per strumentarlo. Può aprire il caso e collegare sonde alla scheda di circuito o utilizzare antenne vicine per catturare emissioni. L'attaccante quindi fornisce molti input noti come ipotesi di PIN mentre registra le tracce. Ogni traccia registrata è etichettata con il valore dell'input tentato per costruire un database di modelli. Metodi statistici come la correlazione o il test d'ipotesi abbinano tracce sconosciute contro i modelli. Ripetere questo per ogni cifra consente all'attaccante di recuperare un PIN una cifra alla volta. Lo stesso approccio funziona sui passaggi di elaborazione per chiavi o firme se l'implementazione perde informazioni. Tali attacchi non mirano alla matematica della crittografia. Abusano dell'implementazione e del corpo del dispositivo. Il dispositivo si trova al confine tra silenzio e perdita, e piccole differenze fisiche rivelano stati interni. Attacchi di successo richiedono spesso strumenti da laboratorio come oscilloscopi e esperienza nell'elaborazione dei segnali. Tuttavia, esistono varianti remote per perdite temporali e basate su rete. Le difese operano a livelli hardware e software. Le contromisure hardware includono schermatura, filtraggio dell'alimentazione e elementi sicuri che isolano i segreti. Le difese software includono algoritmi a tempo costante, mascheramento, ritardi casuali e limitazione delle variazioni osservabili durante operazioni sensibili. Le protezioni a livello di sistema includono limiti di ripetizione, sensori di manomissione, avvio sicuro e richiesta di conferma dell'utente per azioni critiche. Gli utenti riducono il rischio mantenendo i dispositivi fisicamente sicuri, applicando aggiornamenti del firmware, abilitando blocchi di ripetizione e aggiungendo frasi di sicurezza oltre ai PIN. I ricercatori utilizzano la divulgazione responsabile per spingere i fornitori a correggere difetti e progettare prodotti con resistenza ai canali laterali in mente. Gli attacchi a canale laterale sono un campo maturo che mostra come le realtà fisiche possano eludere la sicurezza idealizzata, e capirli aiuta sia i costruttori che gli utenti a colmare il divario tra teoria e hardware vulnerabile che trasporta le nostre chiavi.