असुरक्षा शोधणे आणि अंगभूत संरक्षणासह स्मार्ट कार्ड आणि क्रिप्टो प्रोसेसरच्या हॅकर हल्ल्यांच्या प्रतिकाराचे मूल्यांकन करणे

गेल्या दशकात, गुपिते काढण्यासाठी किंवा इतर अनधिकृत कृती करण्याच्या पद्धतींव्यतिरिक्त, हल्लेखोरांनी अनावधानाने डेटा लीक करणे आणि साइड चॅनेलद्वारे प्रोग्रामच्या अंमलबजावणीमध्ये फेरफार करणे सुरू केले आहे.

पारंपारिक हल्ला पद्धती ज्ञान, वेळ आणि प्रक्रिया शक्तीच्या दृष्टीने महाग असू शकतात. साइड-चॅनेल हल्ले, दुसरीकडे, अधिक सहजपणे अंमलात आणले जाऊ शकतात आणि विना-विध्वंसक कारण ते सामान्य ऑपरेशन दरम्यान प्रवेश करण्यायोग्य भौतिक गुणधर्म उघड करतात किंवा हाताळतात.

साइड-चॅनल मोजमापांवर प्रक्रिया करण्यासाठी सांख्यिकीय पद्धती वापरून किंवा चिपच्या खाजगी चॅनेलमध्ये दोषांचा परिचय करून, आक्रमणकर्ता काही तासांत त्याच्या रहस्यांमध्ये प्रवेश मिळवू शकतो.

दरवर्षी 5,000 दशलक्षाहून अधिक स्मार्ट कार्ड जारी केले जातात आणि नवीन एम्बेडेड क्रिप्टोग्राफिक तंत्रज्ञान बाजारपेठेत प्रवेश करत असल्याने, व्यवसाय आणि गोपनीयता सुरक्षा दोन्ही सुनिश्चित करण्याची गरज वाढत आहे.

नेदरलँड्समध्ये, Riscure ने Inspector तयार केले आहे, जे R&D लॅब तसेच उत्पादकांना नवीन, अत्यंत प्रभावी सुरक्षा धोक्याची ओळख क्षमता प्रदान करते.

इन्स्पेक्टर रिस्क सिस्टम विविध साइड चॅनेल विश्लेषण (एससीए) तंत्रांना समर्थन देते जसे की वीज वापर विश्लेषण (एसपीए/डीपीए), वेळ, आरएफ, तसेच इलेक्ट्रोमॅग्नेटिक विश्लेषण (ईएमए) आणि डिस्टर्बन्स (एफआय) हल्ले जसे की व्होल्टेज ग्लिचेस, घड्याळातील त्रुटी आणि लेसर हाताळणी. सिस्टमची अंगभूत कार्यक्षमता असंख्य क्रिप्टोग्राफिक अल्गोरिदम, ऍप्लिकेशन प्रोटोकॉल, इंटरफेस आणि इन्स्ट्रुमेंटेशनला समर्थन देते.

प्रणाली तुम्हाला असुरक्षा शोधण्यासाठी नवीन पद्धती आणि सानुकूल अनुप्रयोग विस्तारित आणि अंमलात आणण्याची परवानगी देते.

निरीक्षक SCA साइड चॅनेल विश्लेषण प्रणालीमध्ये हे समाविष्ट आहे:

• पॉवर ट्रेसर;
• इलेक्ट्रोमॅग्नेटिक साउंडिंग ईएम प्रोब स्टेशनची स्थापना;
• icWaves ट्रिगर जनरेटर;
• क्लीनवेव्ह फिल्टर;
• वर्तमान तपासणी वर्तमान तपासणी.

मुख्य "गुडीज" पैकी आम्ही मुख्य हायलाइट करू शकतो:

• साइड चॅनेल विश्लेषण आणि फॉल्ट इंजेक्शन चाचणीसाठी हे एकल, एकात्मिक साधन आहे;
• निरीक्षक EMVco आणि CMVP सामान्य निकष प्रमाणित साइड-चॅनल चाचणी आवश्यकता पूर्ण करतात;
• हे एक खुले वातावरण आहे ज्यामध्ये मॉड्यूल्ससाठी स्त्रोत कोड समाविष्ट आहे, ज्यामुळे विद्यमान पद्धती सुधारित केल्या जाऊ शकतात आणि नवीन चाचणी पद्धती समाविष्ट केल्या जाऊ शकतात ज्या वापरकर्त्याद्वारे इन्स्पेक्टरसाठी विकसित केल्या जाऊ शकतात;
• स्थिर आणि एकात्मिक सॉफ्टवेअर आणि हार्डवेअरमध्ये लाखो ट्रेसमध्ये उच्च-गती डेटा संपादन समाविष्ट आहे;
• सॉफ्टवेअरचे सहा महिन्यांचे प्रकाशन चक्र वापरकर्त्यांना फील्डमधील साइड चॅनेलच्या चाचणीसाठी नवीनतम तंत्रांसह अद्ययावत ठेवते.

इन्स्पेक्टर एकाच प्लॅटफॉर्मवर वेगवेगळ्या आवृत्त्यांमध्ये उपलब्ध आहे:

• निरीक्षक SCA DPA आणि EMA साइड चॅनेल विश्लेषण करण्यासाठी सर्व आवश्यक पर्याय ऑफर करते.
• निरीक्षक एफ.आय पूर्ण फॉल्ट इंजेक्शन कार्यक्षमता (परटरबेशन अटॅक) तसेच डिफरेंशियल फॉल्ट विश्लेषण (DFA) ऑफर करते.
• इन्स्पेक्टर कोर आणि एस.पी (सिग्नल प्रोसेसिंग) डेटा संपादन किंवा पोस्ट-प्रोसेसिंगसाठी प्रवेशयोग्य सॉफ्टवेअर पॅकेज प्रदान करण्यासाठी स्वतंत्र मॉड्यूलमध्ये लागू केलेली कोर SCA कार्यक्षमता ऑफर करते.

निरीक्षक SCA

मापन परिणाम प्राप्त झाल्यानंतर, अनेक उच्च-सिग्नल, कमी-आवाज ट्रेस तयार करण्यासाठी विविध सिग्नल प्रक्रिया तंत्र उपलब्ध आहेत. सिग्नल प्रोसेसिंग फंक्शन्स विकसित केली गेली आहेत जी EM ट्रेस, पॉवर ट्रेस आणि RF ट्रेस सिग्नल प्रोसेसिंगमधील सूक्ष्म फरक विचारात घेतात. इन्स्पेक्टरचे शक्तिशाली ग्राफिकल ट्रेस सादरीकरण वापरकर्त्यांना वेळेचे विश्लेषण करण्यास किंवा ट्रेसचे परीक्षण करण्यास अनुमती देते, उदाहरणार्थ, SPA भेद्यतेसाठी.

ECC लागू करताना DPA करणे

आजकाल SPA-प्रतिरोधक समजल्या जाणार्‍या अनेक सुरक्षा अंमलबजावणीसाठी, चाचणीचे लक्ष विशेषत: विभेदक चाचणी पद्धतींवर (म्हणजे DPA/CPA) असते. यासाठी, इन्स्पेक्टर क्रिप्टोग्राफिक अल्गोरिदमची विस्तृत श्रेणी आणि (3)DES, AES, RSA आणि ECC सारख्या मोठ्या प्रमाणात वापरल्या जाणार्‍या अल्गोरिदमचा समावेश असलेल्या कॉन्फिगर करण्यायोग्य पद्धतींची विस्तृत श्रेणी ऑफर करतो.

DEMA लागू करताना सर्वोत्तम स्थान शोधण्यासाठी चिपचे EM रेडिएशन

मुख्य वैशिष्ट्ये

• हे सोल्यूशन पॉवर अॅनालिसिस (SPA/DPA/CPA), इलेक्ट्रोमॅग्नेटिक (SEMA/DEMA/EMA-RF), आणि संपर्क नसलेल्या चाचणी पद्धती (RFA) एकत्र करते.
• इन्स्पेक्टरसह ऑसिलोस्कोपच्या घट्ट एकत्रीकरणामुळे डेटा संपादनाची गती मोठ्या प्रमाणात सुधारली आहे.
• प्रगत समीकरण तंत्रांचा वापर घड्याळाचा गोंधळ आणि यादृच्छिकीकरण टाळण्यासाठी केला जातो
• वापरकर्ता (3)DES, AES, RSA आणि ECC सारख्या सर्व प्रमुख अल्गोरिदमवर प्राथमिक आणि उच्च-ऑर्डर हल्ल्यांना समर्थन देणारे क्रिप्टनालिसिस मॉड्यूल कॉन्फिगर करू शकतात.
• SEED, MISTY1, DSA, कॅमेलियासह, डोमेन-विशिष्ट अल्गोरिदमसाठी विस्तारित समर्थन वापरले जाते.

हार्डवेअर

पीसी इन्स्पेक्टर वर्कस्टेशन व्यतिरिक्त, SCA साइड चॅनेल डेटा आणि सिग्नल संपादनासाठी ऑप्टिमाइझ केलेले हार्डवेअर वापरते:

• स्मार्ट कार्डवर SPA/DPA/CPA साठी पॉवर ट्रेसर
• SEMA/DEMA/EMA RF साठी EM प्रोब स्टेशन
• एम्बेडेड उपकरणांवर SPA/DPA/CPA साठी सध्याची तपासणी
• RFA आणि RF EMA साठी Micropross MP300 TCL1/2 सह CleanWave फिल्टर
• IVI- सुसंगत ऑसिलोस्कोप

मूल्यमापन केल्या जाणार्‍या वस्तूंना SCA करण्यासाठी आवश्यक असलेले मोजमाप, स्विचिंग आणि हार्डवेअर नियंत्रण आवश्यक असते. इन्स्पेक्टरचे लवचिक हार्डवेअर व्यवस्थापक, खुले विकास वातावरण आणि विस्तृत इंटरफेस पर्याय सानुकूल हार्डवेअर वापरून उच्च-गुणवत्तेच्या मोजमापांसाठी एक भक्कम पाया प्रदान करतात.

निरीक्षक SCA

मुख्य अंतर्गत सुरक्षा अभियंता जॉन जॉन कॉनर सिस्टमबद्दल म्हणतात:
“निरीक्षकाने आमच्या उत्पादनांच्या विभेदक प्रतिकाराचे मूल्यांकन करण्याच्या पद्धतीत क्रांती केली आहे. ऊर्जा वापर हल्ला डीपीए. त्याची ताकद या वस्तुस्थितीत आहे की ते संग्रह आणि विश्लेषण प्रक्रिया एकत्रित करते ज्यामुळे आम्हाला नवीन क्रिप्टोग्राफिक हार्डवेअर डिझाइनच्या परिणामकारकतेचे त्वरित मूल्यांकन करता येते. शिवाय, त्याचा उत्कृष्ट ग्राफिकल इंटरफेस वापरकर्त्याला स्वतंत्रपणे किंवा एकाच वेळी गोळा केलेल्या वेगळ्या डेटामधून ऊर्जा स्वाक्षरीची कल्पना करण्यास अनुमती देतो - आक्रमणादरम्यान DPA साठी डेटा तयार करताना अमूल्य - जेव्हा त्याची शक्तिशाली विश्लेषणे लायब्ररी सामान्यतः वापरल्या जाणार्‍या व्यावसायिक एन्क्रिप्शन अल्गोरिदमला समर्थन देतात. Riscure द्वारे समर्थित वेळेवर सॉफ्टवेअर आणि तंत्रज्ञान अद्यतने आम्हाला आमच्या उत्पादनांची सुरक्षितता राखण्यात मदत करतात.”

निरीक्षक एफ.आय

इन्स्पेक्टर FI - फॉल्ट इंजेक्शन - स्मार्ट कार्ड आणि एम्बेडेड उपकरण तंत्रज्ञानावर फॉल्ट इंजेक्शन चाचणी करण्यासाठी वैशिष्ट्यांची विस्तृत श्रेणी ऑफर करते. समर्थित चाचणी पद्धतींमध्ये घड्याळातील त्रुटी, व्होल्टेज ग्लिचेस आणि ऑप्टिकल लेसर हल्ले यांचा समावेश होतो. फॉल्ट इंजेक्शन अटॅक-ज्याला पेस्टर्बेशन अॅटॅक असेही म्हणतात-चिपचे वर्तन बदलते, ज्यामुळे वापरण्यायोग्य बिघाड होतो.

इन्स्पेक्टर FI सह, वापरकर्ते चिपच्या क्रिप्टोग्राफिक ऑपरेशन्समध्ये अयशस्वी होऊन, प्रमाणीकरण किंवा लाइफसायकल स्टेटस यासारख्या तपासणीला मागे टाकून किंवा चिपवर प्रोग्राम कसा चालतो हे बदलून की काढता येते का याची चाचणी करू शकतात.

विस्तृत कॉन्फिगर करण्यायोग्य पर्याय

इन्स्पेक्टर FI मध्ये प्रोग्रामॅटिकरित्या स्विचिंग आणि अडथळे नियंत्रित करण्यासाठी मोठ्या संख्येने वापरकर्ता-कॉन्फिगर करण्यायोग्य पॅरामीटर्स समाविष्ट आहेत जसे की भिन्न कालावधीच्या डाळी, नाडी पुनरावृत्ती आणि व्होल्टेज पातळी बदल. सॉफ्टवेअर तपशीलवार लॉगिंगसह अपेक्षित वर्तन, कार्ड रीसेट आणि अनपेक्षित वर्तन दर्शवून परिणाम सादर करते. DFA अटॅक मॉड्यूल मुख्य एन्क्रिप्शन अल्गोरिदमसाठी उपलब्ध आहेत. "विझार्ड" वापरून, वापरकर्ते API सह कस्टम डिस्टर्बन्स प्रोग्राम देखील तयार करू शकतात.

मुख्य वैशिष्ट्ये

• सर्व ग्लिचिंग हार्डवेअरसाठी नॉन-समांतर आणि सहज पुनरुत्पादित अचूकता आणि वेळ.
• शक्तिशाली कमांड सिस्टम आणि एकात्मिक आयडीई इन्स्पेक्टरचा वापर करून आक्रमण डिझाइन परिस्थिती.
• स्वयंचलित फॉल्ट इंजेक्शन चाचणीसाठी विस्तृत निरीक्षक कॉन्फिगरेशन पर्याय.
• कार्डच्या मागील आणि पुढच्या बाजूला मल्टी-ग्लिचिंगसाठी लेझर उपकरणे, ग्लिच इंजेक्शन पद्धत वापरून चाचणीसाठी सानुकूल-निर्मित.
• RSA, AES आणि 3DES सह लोकप्रिय एन्क्रिप्शन अल्गोरिदमच्या अंमलबजावणीसाठी DFA मॉड्यूल
• मल्टी-पॉइंट लेसरमध्ये अपग्रेड केल्याने एकाच वेळी अनेक ठिकाणी मायक्रोसर्किटवर प्रभाव टाकण्याची संधी मिळते.
• icWaves ट्रिगर जनरेटरचा वापर करून ऑपरेशन-आश्रित सिंक्रोनाइझेशन प्रतिवापर टाळू शकते आणि नमुना गमावणे टाळू शकते.

हार्डवेअर

इन्स्पेक्टर FI चा वापर हल्ले करण्यासाठी खालील हार्डवेअर घटकांसह केला जाऊ शकतो:

• अतिरिक्त ग्लिच अॅम्प्लिफायरसह व्हीसी ग्लिचर
• वैकल्पिक मल्टी-पॉइंट अपग्रेडसह डायोड लेसर स्टेशन
• PicoScope 5203 किंवा IVI-सुसंगत ऑसिलोस्कोप

VC ग्लिचर, icWaves ट्रिगर जनरेटर, ग्लिच अॅम्प्लीफायर आणि लेझर स्टेशनसह निरीक्षक FI

व्हीसी ग्लिचर जनरेटर इन्स्पेक्टर सिस्टमच्या ग्लिच इंजेक्शन आर्किटेक्चरचा मुख्य भाग बनवतो. अल्ट्रा-फास्ट FPGA तंत्रज्ञानाचा वापर करून, दोन नॅनोसेकंद इतके लहान दोष निर्माण केले जाऊ शकतात. हार्डवेअरमध्ये वापरकर्ता-अनुकूल प्रोग्रामिंग इंटरफेस आहे. वापरकर्त्याने तयार केलेला दोषपूर्ण प्रोग्राम चाचणी सुरू होण्यापूर्वी FPGA मध्ये लोड केला जातो. व्हीसी ग्लिचरमध्ये व्होल्टेज ग्लिचेस आणि क्लॉक ग्लिचेस, तसेच लेसर स्टेशन नियंत्रित करण्यासाठी चॅनेल आउटपुट सादर करण्यासाठी एकात्मिक सर्किट समाविष्ट आहे.

डायोड लेझर स्टेशनमध्ये सानुकूल ऑप्टिक्ससह उच्च-पॉवर डायोड लेसरच्या सानुकूल अॅरेचा समावेश आहे जो व्हीसी ग्लिचरद्वारे द्रुत आणि लवचिकपणे नियंत्रित केला जातो. उपकरणे कार्यक्षम एकाधिक दोष, अचूक पॉवर नियंत्रण आणि पल्स स्विचिंगसाठी जलद आणि अंदाजे प्रतिसाद प्रदान करून ऑप्टिकल चाचणीला पुढील स्तरावर घेऊन जातात.

डायोड लेसर स्टेशनला मल्टी-पॉइंट आवृत्तीमध्ये अपग्रेड करून, वेगवेगळ्या वेळेचे मापदंड आणि पुरवठा व्होल्टेज वापरून चिपवर अनेक क्षेत्रांची चाचणी केली जाऊ शकते.

icWaves ट्रिगर जनरेटर वापरून सिग्नल-आधारित ट्रिगरिंग

क्लॉक जिटर, यादृच्छिक प्रक्रिया व्यत्यय आणि डेटा-आधारित प्रक्रियेच्या कालावधीसाठी लवचिक फॉल्ट स्विचिंग आणि साइड-चॅनेल डेटा संग्रह आवश्यक आहे. इन्स्पेक्टर सिस्टमचा icWaves जनरेटर चिपच्या पॉवर सप्लाय किंवा EM सिग्नलमधील दिलेल्या मॉडेलमधील फरक रिअल-टाइम शोधण्याच्या प्रतिसादात ट्रिगर पल्स तयार करतो. गोंगाट करणाऱ्या सिग्नलमध्येही मॉडेल जुळत असल्याचे सुनिश्चित करण्यासाठी डिव्हाइसमध्ये एक विशेष नॉच फिल्टर समाविष्ट आहे.

FPGA यंत्राच्या आतील मॉडेलशी जुळण्यासाठी वापरलेला संदर्भ ट्रेस इन्स्पेक्टरच्या सिग्नल प्रोसेसिंग फंक्शन्सचा वापर करून सुधारित केला जाऊ शकतो. एक स्मार्ट कार्ड ज्यामध्ये दोषपूर्ण इंजेक्शन आढळले आहे ते संवेदनशील डेटा काढून टाकण्यासाठी किंवा कार्ड ब्लॉक करण्यासाठी संरक्षण यंत्रणा सुरू करू शकते. जेव्हा जेव्हा वीज वापर किंवा EM प्रोफाइल मानक ऑपरेशनपासून विचलित होते तेव्हा कार्ड शटडाउन ट्रिगर करण्यासाठी icWaves घटक देखील वापरला जाऊ शकतो.

लेझर स्टेशन (LS) मल्टीपॉइंट ऍक्सेस पर्यायासह,
सूक्ष्मदर्शक आणि समन्वय सारणीसह

एकात्मिक विकास पर्यावरण (IDE)

इन्स्पेक्टर डेव्हलपमेंट एन्व्हायर्नमेंटची रचना वापरकर्त्याला कोणत्याही उद्देशासाठी SCA आणि FI वापरण्यासाठी जास्तीत जास्त लवचिकता प्रदान करण्यासाठी केली आहे.

• ओपन API: नवीन मॉड्यूल लागू करणे सोपे करते
• स्त्रोत कोड: प्रत्येक मॉड्यूल त्याच्या स्वतःच्या स्त्रोत कोडसह येतो, त्यामुळे मॉड्यूल वापरकर्त्याच्या इच्छेनुसार स्वीकारले जाऊ शकतात किंवा नवीन मॉड्यूल तयार करण्यासाठी आधार म्हणून वापरले जाऊ शकतात.

निरीक्षक एफ.आय

इन्स्पेक्टर एका उच्च-कार्यक्षमता पॅकेजमध्ये फॉल्ट इंजेक्शन आणि साइड-चॅनेल विश्लेषण तंत्र एकत्र करतो.

अयशस्वी वर्तन विश्लेषणाचे उदाहरण:

साइड-चॅनेल हल्ल्यांचे क्षेत्र वेगाने विकसित होत आहे, नवीन संशोधन निष्कर्ष दरवर्षी प्रकाशित केले जात आहेत, सार्वजनिकरित्या प्रसिद्ध होत आहेत किंवा योजना आणि मानकांचे प्रमाणीकरण अनिवार्य केले आहे. इन्स्पेक्टर वापरकर्त्यांना नवीन घडामोडी आणि नवीन तंत्रे लागू करणार्‍या नियमित सॉफ्टवेअर अद्यतनांबद्दल माहिती देण्यास परवानगी देतो.

स्त्रोत: www.habr.com