ProHoster > Blog > Lajmet e internetit > Zbulimi i dobësive dhe vlerësimi i qëndrueshmërisë ndaj sulmeve të hakerëve të kartave inteligjente dhe procesorëve kriptografikë me mbrojtje të integruar

Zbulimi i dobësive dhe vlerësimi i qëndrueshmërisë ndaj sulmeve të hakerëve të kartave inteligjente dhe procesorëve kriptografikë me mbrojtje të integruar

Gjatë dekadës së fundit, përveç metodave të nxjerrjes së sekreteve ose kryerjes së veprimeve të tjera të paautorizuara, sulmuesit kanë filluar të përdorin rrjedhjen e të dhënave pa dëshirë dhe manipulimin e procesit të ekzekutimit të programeve përmes kanaleve anësore.

Metodat tradicionale të sulmit mund të jenë të kushtueshme në terma të njohurive, kohës dhe fuqisë kompjuterike. Në anën tjetër, sulmet përmes kanaleve anësore mund të jenë më të lehta për t'u realizuar dhe pa shkatërrim, pasi ato zbullojnë ose menaxhojnë pronat fizike që janë të aksesueshme gjatë funksionimit normal.

Duke përdorur metoda statistikore për të përpunuar masat e kanalit anësor ose duke futur dështime në kanalet e mbyllura të çipit, sulmuesi mund të ketë akses në sekretet e tij në një periudhë prej disa orësh.

Zbulimi i dobësive dhe vlerësimi i qëndrueshmërisë ndaj sulmeve të hakerëve të kartave inteligjente dhe procesorëve kriptografikë me mbrojtje të integruar

Çdo vit prodhohen mĂ« shumĂ« se 5,000 milion kartela inteligjente, teknologjitĂ« e reja tĂ« kriptografisĂ« pĂ«rfshihen nĂ« treg dhe kjo e rrit nevojĂ«n pĂ«r tĂ« siguruar si biznesin ashtu edhe jetĂ«n private.

Në Holandë, kompania Riscure ka krijuar sistemin Inspector, i cili ofron laboratoreve kërkimore, si dhe prodhuesve, mjete të reja të avancuara për zbulimin e kërcënimeve për sigurimin e sigurisë.

Sistemi Inspector i Riscure mbështet metoda të ndryshme të analizës së kanalit anësor (SCA), si analiza e konsumit të energjisë (SPA/DPA), sinkronizimi, radiotfrekencat, si dhe analiza elektromagnetike (EMA) dhe sulmet e perturbacionit (FI), si dështimet e tensionit, dështimet e impulsit dhe manipulimet me laser. Funksionet e ndërtuara në sistem mbështesin shumë algoritmo të kriptografisë, protokolle aplikative, interfaca dhe instrumente matës.

Sistemi ju lejon të zhvilloni dhe implementoni metoda të reja dhe aplikacione të personalizuara për zbulimin e dobësive.

Sistemi i analizës së kanaleve anësore Inspector SCA përfshin:

  • gjurmuesin e energjisĂ« Power Tracer;
  • stacionin e sondimit elektromagnetik EM Probe Station;
  • generatorrin triguer icWaves;
  • filtrin CleanWave;
  • sondĂ«n e rrymĂ«s Current Probe.

Midis 'bonuseve' kryesore mund të përmendim:

  • Ky Ă«shtĂ« njĂ« mjet i integruar dhe unik pĂ«r analizĂ«n e kanaleve anĂ«sor dhe testimin pĂ«rmes pĂ«rmbledhjeve;
  • Inspector pĂ«rmbush kĂ«rkesat pĂ«r kryerjen e testeve mbi kanalet anĂ«sor, tĂ« certifikuara nga EMVco dhe CMVP sipas kritereve tĂ« pĂ«rgjithshme;
  • Ky Ă«shtĂ« njĂ« mjedis i hapur, qĂ« pĂ«rfshin kodin burimor tĂ« moduleve, duke lejuar kĂ«shtu modifikimin e metodave ekzistuese dhe pĂ«rfshirjen e metodave tĂ« reja testimi qĂ« mund tĂ« zhvillohen nga pĂ«rdoruesi pĂ«r Inspector;
  • Softueri dhe hardueri i stabilizuar dhe i integruar pĂ«rfshin mbledhjen me shpejtĂ«si tĂ« lartĂ« tĂ« tĂ« dhĂ«nave pĂ«r miliona gjurmime;
  • Cikli i lĂ«shimit tĂ« softuerit me gjashtĂ« muaj lejon pĂ«rdoruesit tĂ« jenĂ« nĂ« dijeni tĂ« metodave mĂ« tĂ« fundit tĂ« testimit tĂ« kanaleve anĂ«sor nĂ« terren.

Inspector lëshohet në versione të ndryshme mbi një platformë të vetme:

  • Inspector SCA ofron tĂ« gjitha opsionet e nevojshme pĂ«r kryerjen e analizĂ«s mbi kanalet anĂ«sor DPA dhe EMA.
  • Inspector FI ofron funksionalitet tĂ« plotĂ« pĂ«r futjen e defekteve (sulmet e shqetĂ«simeve), si dhe analizĂ«n diferenciale tĂ« defekteve (DFA).
  • Inspector Core dhe SP (pĂ«rpunimi i sinjaleve) ofron funksionalitetin kryesor SCA, i implementuar nĂ« formĂ«n e moduleve tĂ« veçanta pĂ«r tĂ« siguruar njĂ« paketĂ« softuerike tĂ« aksesueshme pĂ«r mbledhjen e tĂ« dhĂ«nave ose pĂ«rpunimin e mĂ«tejshĂ«m.

Inspector SCA

Pas marrjes së rezultateve të matjeve, janë të disponueshme metoda të ndryshme të përpunimit të sinjaleve për të formuar shumë gjurmë me nivele të larta sinjali dhe nivele të ulta zhurmash. Janë zhvilluar funksione të përpunimit të sinjaleve që marrin parasysh dallime të hollë midis përpunimit të sinjaleve të gjurmimeve elektromagnetike, gjurmimeve të konsumit të energjisë dhe gjurmimeve RF. Mjetet e fuqishme grafike për paraqitjen e gjurmave në Inspector u japin përdoruesve mundësinë për të kryer analizë të kohës ose verifikimin e gjurmave, për shembull, për të identifikuar dobësitë e SPA.

Zbulimi i dobësive dhe vlerësimi i qëndrueshmërisë ndaj sulmeve të hakerëve të kartave inteligjente dhe procesorëve kriptografikë me mbrojtje të integruar
Kryerja e DPA në implementimin e ECC

Për shumicën e zgjidhjeve të sigurimit, të cilat konsiderohen të qëndrueshme ndaj SPA, fokusi kryesor gjatë testimit zakonisht është në metodat diferenciale të testimit (dmth. DPA / CPA). Me këtë qëllim, Inspektori ofron një gamë të gjerë metodash të konfigurueshme, që mbulojnë një numër të madh algoritmash kriptografikë dhe algoritmash të përdorur gjerësisht si (3)DES, AES, RSA dhe ECC.

Zbulimi i dobësive dhe vlerësimi i qëndrueshmërisë ndaj sulmeve të hakerëve të kartave inteligjente dhe procesorëve kriptografikë me mbrojtje të integruar
Emetimi EM i çipit për të gjetur pozicionin më të mirë gjatë zbatimit të DEMA

Karakteristikat kryesore

  • Kjo zgjidhje kombinon analizĂ«n e energjisĂ« sĂ« konsumuar (SPA / DPA / CPA), metodave elektromagnetike (SEMA / DEMA / EMA-RF) dhe metodave tĂ« testimit pa kontakt (RFA).
  • ShpejtĂ«sia e grumbullimit tĂ« tĂ« dhĂ«nave rritet ndjeshĂ«m nga integrimi i ngushtĂ« i oscilografit me Inspektorin.
  • PĂ«r tĂ« parandaluar jitter-in e impulseve tĂ« taktimeve dhe randomizimin, pĂ«rdoren metoda tĂ« avancuara tĂ« pĂ«rputhjes.
  • PĂ«rdoruesi mund tĂ« konfiguronte modulet e kriptoanalizĂ«s qĂ« mbĂ«shtesin sulme fillestare dhe sulme me rend tĂ« lartĂ« nĂ« tĂ« gjithĂ« algoritmĂ«t kryesorĂ« si (3)DES, AES, RSA dhe ECC.
  • PĂ«rdoret mbĂ«shtetje e avancuar pĂ«r algoritme specifike pĂ«r fusha tĂ« ndryshme, duke pĂ«rfshirĂ« SEED, MISTY1, DSA, pĂ«rfshirĂ« Camellia.

Pajisjet

Përveç stacionit të punës, PC Inspector përdor pajisje të optimizuara për të dhënat anësore dhe grumbullimin e sinjaleve:

  • Traçuesi i fuqisĂ« sĂ« konsumit (Power Tracer) pĂ«r SPA / DPA / CPA nĂ« kartat inteligjente
  • Stacioni EM pĂ«r sondimin (EM Probe station) pĂ«r SEMA / DEMA / EMA RF
  • Sondi i rrymĂ«s (Current Probe) pĂ«r SPA / DPA / CPA nĂ« pajisjet e integruara
  • Filtri CleanWave me Micropross MP300 TCL1/2 pĂ«r RFA dhe RF EMA
  • Oscilloskopi nĂ« pĂ«rputhje me IVI

Objektet që vlerësohen shpesh kërkojnë matje, kalime dhe kontrollin e pajisjeve që janë të nevojshme për të realizuar SCA. Menaxheri fleksibël i pajisjeve të mjeteve Inspector, ambienti i hapur i zhvillimit dhe opsionet e gjera të ndërfaqes ofrojnë një bazë të fortë për matje të cilësisë së lartë duke përdorur pajisjet e përdoruesit.

Zbulimi i dobësive dhe vlerësimi i qëndrueshmërisë ndaj sulmeve të hakerëve të kartave inteligjente dhe procesorëve kriptografikë me mbrojtje të integruar
Inspector SCA

Inxhinieri kryesor për sigurinë e brendshme Joh John Connor thotë për sistemin:
“Inspector ka ndryshuar thelbĂ«sisht mĂ«nyrĂ«n se si ne vlerĂ«sojmĂ« qĂ«ndrueshmĂ«rinĂ« e produkteve tona ndaj diferencĂ«s sulmi i konsumit tĂ« energjisĂ« DPA. Forca e tij qĂ«ndron nĂ« integrimin e proceseve tĂ« grumbullimit dhe analizĂ«s, qĂ« na lejojnĂ« tĂ« vlerĂ«sojmĂ« shpejt efektshmĂ«rinĂ« e projekteve tĂ« reja tĂ« pajisjeve tĂ« kriptografisĂ«. PĂ«r mĂ« tepĂ«r, ndĂ«rfaqja e tij grafike e shkĂ«lqyer i lejon pĂ«rdoruesit tĂ« vizualizojĂ« nĂ«nshkrimet e konsumit tĂ« energjisĂ« nĂ« tĂ« dhĂ«nat e mbledhura individualisht ose njĂ«kohĂ«sisht — qĂ« Ă«shtĂ« jashtĂ«zakonisht e vlefshme nĂ« pĂ«rgatitjen e tĂ« dhĂ«nave pĂ«r DPA gjatĂ« sulmit – ndĂ«rkohĂ« qĂ« bibliotekat e tij analitike tĂ« fuqishme mbĂ«shtetin algoritmet mĂ« tĂ« zakonshme komerciale tĂ« enkriptimit. PĂ«rditĂ«simet e pĂ«rmendura nĂ« kohĂ« dhe teknologjitĂ«, tĂ« mbĂ«shtetura nga Riscure, na ndihmojnĂ« tĂ« mbajmĂ« sigurinĂ« e produkteve tona.

Inspector FI

Inspector FI – injeksioni i dĂ«shtimeve (Fault Injection) – ofron njĂ« set tĂ« gjerĂ« funksionesh pĂ«r tĂ« realizuar testimin me metodĂ«n e injeksionit tĂ« dĂ«shtimeve nĂ« teknologjitĂ« e kartave inteligjente dhe pajisjeve tĂ« integruara. Metodat e mbĂ«shtetura tĂ« testimit pĂ«rfshijnĂ« dĂ«shtimet e impulsit tĂ« taktimeve, dĂ«shtimet e tensionit dhe sulmet optike me ndihmĂ«n e pajisjeve laseri. Sulmet pĂ«rmes injeksionit tĂ« dĂ«shtimeve – gjithashtu tĂ« njohura si sulme me ndihmĂ«s – ndryshojnĂ« sjelljen e çipit, duke shkaktuar njĂ« dĂ«shtim tĂ« pĂ«rdorshĂ«m.

Me ndihmën e Inspector FI, përdoruesit mund të testojnë nëse mund të nxjerrin një çelës duke shkaktuar dështime në operacionet kriptografike të çipit, për të anashkaluar verifikimin si autentikimin ose gjendjen e ciklit të jetës, ose për të ndryshuar procesin e ekzekutimit të programit në çip.

Mundësi të gjera konfigurueshme

Inspector FI ofron një numër të madh mundësish të personalizueshme për menaxhimin e programit të kalimeve dhe shqetësimeve, si impulset pikore të ndryshme gjatësi, përsëritja e impulsit dhe ndryshimet e nivelit të tensionit. Softueri tregon rezultatet, duke ilustruar sjelljen e pritur, rivendosjet e hartës dhe sjelljen e papritur, së bashku me regjistrimin e detajuar. Modulet e sulmit DFA janë të disponueshme për algoritmet kryesore të enkriptimit. Duke përdorur "master", përdoruesit gjithashtu mund të krijojnë një program të personalizuar të shqetësimit me API.

Karakteristikat kryesore

  • SaktĂ«sia dhe sinkronizimi tĂ« paparalel dhe tĂ« lehtĂ« pĂ«r t'u riprodhuar pĂ«r tĂ« gjitha pajisjet harduerike qĂ« shkaktojnĂ« gabime (glitching).
  • ScenarĂ«t e projektimit tĂ« sulmit, duke pĂ«rdorur njĂ« sistem tĂ« fuqishĂ«m komandash dhe IDE tĂ« integruara tĂ« Inspector.
  • Opsione tĂ« gjera konfigurimi tĂ« Inspector pĂ«r testimin automatizues duke pĂ«rdorur metoda qĂ« shkaktojnĂ« gabime.
  • Pajisje lazer pĂ«r multi-glitching me anĂ«n e pĂ«rparme dhe tĂ« prapme tĂ« hartĂ«s, e prodhuar sipas kĂ«rkesĂ«s sĂ« pĂ«rdoruesit pĂ«r testim duke pĂ«rdorur metoda qĂ« shkaktojnĂ« gabime.
  • Modulet DFA pĂ«r zbatimin e algoritmeve tĂ« njohur tĂ« enkriptimit, duke pĂ«rfshirĂ« RSA, AES, dhe 3DES.
  • Upgrade nĂ« lazer me shumĂ« pika ofron mundĂ«sinĂ« e veprimit mbi çipin nĂ« disa vende njĂ«herĂ«sh.
  • Sinkronizimi i varur nga operacionet, duke pĂ«rdorur gjeneratorin e shkaktarit icWaves, mund tĂ« parandalojĂ« aplikimin e masave kontraktive dhe tĂ« mos lejojĂ« humbjen e mostrĂ«s.

Pajisjet

Inspektori FI mund të përdoret me komponentet e mëposhtme harduerike për të kryer sulme:

  • VC Glitcher me njĂ« amplifier shtesĂ« pĂ«r dĂ«shtime
  • Stacion me lazer diodash me njĂ« pĂ«rmirĂ«sim shtesĂ« shumĂ«pikĂ«sh
  • PicoScope 5203 ose osciloskop i pĂ«rputhshĂ«m me IVI

Zbulimi i dobësive dhe vlerësimi i qëndrueshmërisë ndaj sulmeve të hakerëve të kartave inteligjente dhe procesorëve kriptografikë me mbrojtje të integruar
Inspektori FI me gjeneratorin e dështimeve VC Glitcher, gjeneratorin e shkaktarit icWaves, amplifikatorin e dështimeve Glitch Amplifier dhe stacionin e lazerit Laser Station

Generatori VC Glitcher formon një bërthamë të arkitekturës së krijimit të dështimeve të sistemit Inspector. Duke përdorur teknologjinë super të shpejtë FPGA, është e mundur të gjenerohen dështime me një kohëzgjatje prej vetëm dy nanosekondash. Pajisjet kanë një ndërfaqe programuese miqësore për përdoruesin. Programi me dështim, i krijuar nga përdoruesi, ngarkohet në FPGA para testimit. VC Glitcher përfshin një çip që siguron dështime përmes tensionit dhe dështime të impulsit të taktimeve, si dhe një dalje kanali për kontrollin e stacionit lazer.

Stacioni me lazerin diode përbëhet nga një grup të veçantë të lazerëve të fuqishëm diode me optikë të personalizuar, e cila menaxhohet shpejt dhe fleksibël nga VC Glitcher. Pajisjet e ngritin testimin optik në një nivel të ri, duke ofruar dështime të shumta efikase, kontroll të saktë të konsumit të energjisë dhe një reagim të shpejtë dhe të parashikueshëm për kalimin e impulsave.

Me ndihmën e përmirësimit të stacionit me lazer diodash në versionin shumëpikëroresh, disa zona mund të testohen duke përdorur parametra të ndryshëm për sinkronizimin dhe tensionin e energjisë.

Nisja e bazuar në sinjalet duke përdorur gjeneratorin e impulsit trigger icWaves.

Jitter-i i impulsit taktik, ndërprerjet e rastësishme të procesit dhe kohëzgjatja e varur nga të dhënat kërkojnë një ndërrim fleksibël të dështimeve dhe mbledhjen e të dhënave të kanalit anësor. Gjeneratori icWaves i sistemit Inspector krijon një impuls trigger në përgjigje të identifikimit në kohë reale të ndryshimeve nga modeli i caktuar në furnizimin e energjisë të çipit ose sinjalin EM. Pajisja përfshin një filtër të ngushtë për të siguruar identifikimin e përputhjes me modelin edhe në prani të sinjalit të zhurmshëm.

Pika gjurmim, i përdorur për të krahasuar me modelin brenda pajisjes bazuar në FPGA, mund të modifikohet duke përdorur funksionet e përpunimit të sinjaleve të Inspector. Një kartë inteligjente, e cila ka zbuluar futjen e një defekti, mund të nxisë një mekanizëm mbrojtës për të fshirë të dhënat sekrete ose për të bllokuar kartën. Komponenti icWaves gjithashtu mund të përdoret për të nxisë fikjen e kartës çdo herë që konsumi i energjisë ose profili EM devijojnë nga funksionimi standard.

Zbulimi i dobësive dhe vlerësimi i qëndrueshmërisë ndaj sulmeve të hakerëve të kartave inteligjente dhe procesorëve kriptografikë me mbrojtje të integruar
Stacioni lazer Laser Station (LS) me opsionin e aksesit të shumë pikave,
me mikroskop dhe tavolinë koordinatash

Mjedisi i integruar i zhvillimit (IDE)

Mjedisi i zhvillimit të Inspector është dizajnuar për të ofruar fleksibilitet maksimal për përdoruesin që aplikon SCA dhe FI për qëllime të ndryshme.

  • API i hapur: e thjeshton implementimin e moduleve tĂ« reja
  • Kodi burimor: çdo modul vjen sĂ« bashku me kodin e tij burimor, kĂ«shtu qĂ« modulet mund tĂ« adaptohen sipas dĂ«shirave tĂ« pĂ«rdoruesit ose tĂ« pĂ«rdoren si bazĂ« pĂ«r krijimin e moduleve tĂ« reja.

Zbulimi i dobësive dhe vlerësimi i qëndrueshmërisë ndaj sulmeve të hakerëve të kartave inteligjente dhe procesorëve kriptografikë me mbrojtje të integruar
Inspector FI

Inspector kombinon kombinimin e defekteve dhe metodat e analizës së kanaleve anësore në një paketë me performancë të lartë.

Shembulli i analizës së sjelljes së defektit:

Zbulimi i dobësive dhe vlerësimi i qëndrueshmërisë ndaj sulmeve të hakerëve të kartave inteligjente dhe procesorëve kriptografikë me mbrojtje të integruar

Fusha e sulmeve për kanalet anësore po zhvillohet shpejt, dhe rezultate të reja kërkimore publikohen çdo vit, duke u bërë të njohura ose duke bërë të domosdoshme certifikimin e skemave dhe standardeve. Inspector u mundëson përdoruesve të jenë në dijeni për zhvillimet e reja dhe përditësimet e rregullta të softuerit që zbatojnë metoda të reja.

Burimi: habr.com

Bleni hostim tĂ« besueshĂ«m pĂ«r faqe me mbrojtje nga DDoS, serverĂ« VPS VDS đŸ”„ Bleni hostim tĂ« besueshĂ«m pĂ«r faqe me mbrojtje nga DDoS, serverĂ« VPS VDS | ProHoster