Ataki na błędy lasera

Atak laserowy błędu to ukierunkowany atak sprzętowy, który wykorzystuje fotosensitivity tranzystorów półprzewodnikowych. Ma na celu zabezpieczony element wewnątrz portfela sprzętowego, gdzie przechowywane są klucze kryptograficzne. Napastnik musi najpierw zdekapitulować i cienko obrabiać opakowanie, ponieważ typowe tworzywa sztuczne i metalizacja blokują światło. Chip jest następnie montowany na stole testowym i ponownie podłączany, aby mógł działać poza swoim pierwotnym opakowaniem. Czas jest kluczowy, ponieważ laser musi trafić podczas transientu, który reguluje kontrole uprawnień lub odczyty pamięci. Aby znaleźć ten transient, analityk mierzy aktywność elektryczną za pomocą oscyloskopu i szuka powtarzających się wzorców, które pokrywają się z sekretnym dostępem. Cel przestrzenny jest mikroskopijny i musi być mapowany za pomocą mikroskopu o wysokim powiększeniu. Operator bada obszary zainteresowania, podczas gdy wystrzeliwuje krótkie, precyzyjne impulsy laserowe i obserwuje odchylenia w wyjściach układu. Błąd może odwrócić logikę, ominić operację porównania, lub uszkodzić bit kontrolny, powodując w ten sposób, że urządzenie ujawnia sekret, który normalnie by zataiło. Procedura jest inwazyjna i destrukcyjna z założenia, ponieważ zmienia struktury na poziomie die. Wymaga również kosztownego sprzętu optycznego, etapów wolnych od wibracji, kontrolowanych środowisk oraz specjalistycznych umiejętności w mikroelektronice, optyce i analizie bocznych kanałów. Z tych powodów ataki laserowe są rzadkie i stosowane jako ostatnia deska ratunku po tym, jak ataki programowe i mniej inwazyjne ataki sprzętowe zawiodą. Mimo to, są decydujące, gdy są udane, ponieważ działają poniżej warstw abstrakcji oprogramowania układowego i systemów operacyjnych. Dlatego działania łagodzące muszą być warstwowe. Projektanci sprzętu mogą dodawać aktywne osłony, czujniki optyczne i mocy, redundancję w podwójnych rdzeniach, które weryfikują operacje oraz odpowiedzi zabezpieczające, które usuwają klucze w przypadku anomalii. Wbudowane oprogramowanie zabezpieczonego elementu może ograniczyć informacje ujawniane przez błędy, stosując rutyny o stałym czasie i wewnętrzne monotoniczne liczniki dla prób dostępu. Architekci systemów mogą zminimalizować narażenie na wartości, segregując sekrety i stosując obliczenia wielopodmiotowe lub zewnętrzne urządzenia do podpisywania, aby pojedynczy skompromitowany chip nie mógł samodzielnie wypompować funduszy. Wreszcie, odpowiedzialną praktyką dla badaczy jest ujawnianie i reprodukowalne raportowanie, które umożliwia dostawcom wzmocnienie projektów. Atak jest techniczny i ostrzegawczy. Jest to także trzeźwe przypomnienie, że dostęp fizyczny zmienia model bezpieczeństwa z prawdopodobieństwa na bliską pewność, chyba że fizyczne i kryptograficzne zabezpieczenia są połączone.