चिप-वेपर और उनके खिलाफ सुरक्षा के तरीकों का उपयोग करते हुए हार्डवेयर माइक्रोकंट्रोलर्स पर हमला करते हैं

हार्डवेयर हमले माइक्रोकंट्रोलर्स (इसके बाद - एमके) के साथ सभी उपकरणों के लिए एक बड़ा खतरा पैदा करते हैं, क्योंकि वे विभिन्न सुरक्षा तंत्रों को बायपास कर सकते हैं। सॉफ्टवेयर या हार्डवेयर का उपयोग करके ऐसे हमलों से बचाव करना कठिन है। उदाहरण के लिए, आप विभिन्न प्रकार के हार्डवेयर हमलों और एमके की सुरक्षा के तरीकों के बारे में STMicroelectronics से एक लेख पढ़ सकते हैं।
हम, एक प्रकार का जानवर सुरक्षा दल, इस विषय में रुचि रखते हैं, क्योंकि हमारी कंपनी की गतिविधि का एक क्षेत्र एम्बेडेड उपकरणों का विकास है, जिसमें सूचना सुरक्षा तंत्र शामिल हैं। अधिकांश भाग के लिए, हम गड़बड़ हमलों में रुचि रखते हैं, क्योंकि वे आपको निष्पादन योग्य एमके निर्देशों को खत्म करने की अनुमति देते हैं। यह एमके में निहित गोपनीय जानकारी के लिए एक गंभीर खतरा है, और इस तरह के हमलों का सबसे खतरनाक परिणाम एमके डेवलपर्स द्वारा प्रदान की गई सुरक्षा तंत्र को दरकिनार करते हुए, बंद फर्मवेयर पढ़ रहा है।

हर्बर्ग एंडियो 2018 में द हेग एंड एंबेडेडवर्ल्ड 2019 में नूरेमबर्ग में, NewAE ने चिपविस्पर डिवाइस का प्रदर्शन किया, जो गैर-इनवेसिव हार्डवेयर हमलों के उस हिस्से को लागू करने की अनुमति देता है जिसमें नैनो-इलेक्ट्रोनिक्स के गहन ज्ञान और विशिष्ट उपकरणों की उपलब्धता की आवश्यकता नहीं होती है। इस उपकरण का उपयोग करते हुए, हमने एम्बेडेड उपकरणों की सुरक्षा का अध्ययन किया और पता लगाया कि ऐसे हमलों के परिणाम को कैसे कम किया जाए। कटौती के तहत - हमने क्या किया।

ChipWhisperer

सबसे लोकप्रिय MK (STM, Xmega, Intel D2000, SAM, LPC, MSP, 78K और अन्य) और FPGAs की सुरक्षा का विश्लेषण करने के लिए ChipWhisperer किट एक ओपन सोर्स टूलकिट है। परियोजना 27 फरवरी, 2015 को किकस्टार्टर पर शुरू हुई। फिलहाल, चिपविस्पर के विभिन्न संस्करण हैं (सभी विकल्प कैटलॉग में पाए जा सकते हैं)। उनके पास उपकरणों का एक अलग सेट है, लेकिन आम तौर पर निम्न प्रकार के हार्डवेयर हमलों की ओर ध्यान दिया जाता है:

• साइड-चैनल हमले (एससीए);

• गड़बड़ हमले।

आगे के विश्लेषण के लिए, हमने चिप-वियर-प्रो (CW1200) को चुना, जो इस समय सबसे पुराना चिपवर्पर मॉडल है और इसकी व्यापक कार्यक्षमता और एक बड़ा पैकेज है:

चिप वाइसपर किट (CW1200)

बोर्ड पर, CW1200 में एक आस्टसीलस्कप है, जिसमें एक समायोज्य एम्पलीफायर और 105 MSPS के नमूने के साथ एक ADC है। उपकरणों का यह सेट आपको मिलिवॉल के सौवें हिस्से में सिग्नल स्तर को पंजीकृत करने और एक अच्छा समय आधार प्राप्त करने की अनुमति देता है। सीडब्ल्यू 1200 में भी सीएलके-ग्लिच और वीसीसी-ग्लिच के आयोजन के लिए पोर्ट हैं, जीपीआईओ पोर्ट जिन्हें किसी ईवेंट के मूल (पासवर्ड प्रविष्टि अनुरोध, डाउनलोड स्थिति, आदि) को ट्रैक करने के लिए इनपुट ट्रिगर्स के रूप में सौंपा जा सकता है। CW1200 USB के माध्यम से एक PC से कनेक्ट होता है और इसमें MK: UART और SPI के साथ दो संचार प्रोटोकॉल होते हैं।

ChipWhisperer के साथ काम करने के लिए, आपको ड्राइवरों को स्थापित करने, Python पुस्तकालयों को डाउनलोड करने और GitHub से काम करने वाले उदाहरणों को डाउनलोड करने या लिनक्स पर एक वर्चुअल मशीन की तैयार की गई छवि डाउनलोड करने की आवश्यकता है, जिसमें सभी पुस्तकालयों और काम करने के उदाहरणों को पूर्वस्थापित किया गया है। इन खुले पुस्तकालयों में शामिल हैं:

• चिप प्रोटोकॉल के साथ संचार प्रोटोकॉल;

• लोकप्रिय एन्क्रिप्शन विधियों पर प्रसंस्करण हमलों के लिए गणितीय एल्गोरिदम;

• लोकप्रिय एमके के बूटलोडर्स के साथ संचार करने के लिए प्रोटोकॉल;

• किट में शामिल एमके के साथ बोर्डों पर प्रशिक्षण के लिए तैयार फर्मवेयर।

हमने पुरानी NewAE वेबसाइट पर सभी ट्यूटोरियल्स के माध्यम से जाने का निर्णय लिया। अब एक और संसाधन विकसित किया जा रहा है, जहाँ अधिक प्रासंगिक जानकारी प्रस्तुत की गई है और एक मंच है ।

इस लेख में, हम चिपव्यूपर डेवलपर्स से गाइड के केवल कुछ उदाहरण पेश करेंगे और हम उन्हें एमके के साथ बोर्डों पर लागू नहीं करते हैं जो पैकेज में शामिल हैं, लेकिन STM32F103RBT6 पर:

बोर्ड STM32F103RBT6

हमने उनके तैयार उदाहरणों के समान कोड भी लिखा था, लेकिन क्यूएमएमएक्स से उत्पन्न एचएएल पुस्तकालयों के साथ। इन सभी कार्रवाइयों की पुष्टि करने के लिए आवश्यक है कि किसी भी यादृच्छिक उपकरणों पर, चिपसेट में हमला किया जा सकता है, न कि किट में मौजूद बोर्डों पर।

अगला, हम एक संक्षिप्त अवलोकन और SCA हमलों और गड़बड़ हमलों के उदाहरण प्रदान करते हैं।

SCA विश्लेषण

एससीए हमलों का आधार विभिन्न निर्देशों के विकास के दौरान एमसी राज्य (एमसी, तापमान, विद्युत चुम्बकीय क्षेत्र की वर्तमान खपत) के बाहरी कारकों में परिवर्तन को ट्रैक कर रहा है। चिप वॉशर एक एडीसी और एक एंटीना का उपयोग करके एक विद्युत चुम्बकीय क्षेत्र का उपयोग कर बिजली की निगरानी के लिए चैनलों को लागू करता है।

SCA विश्लेषण पासवर्ड, एन्क्रिप्शन कुंजी आदि का पता लगाने में प्रभावी है। NewAE वेबसाइट में कई अलग-अलग विशेषताएं हैं
एन्क्रिप्शन कुंजी खोजने और SCA हमलों के लिए उपयोगी दिशानिर्देश , लेकिन हम SCA विश्लेषण का केवल एक उदाहरण देंगे, क्योंकि गड़बड़ हमले हमारे लिए सबसे अधिक रुचि रखते हैं।

उदाहरण एससीए अटैक - पावर सिग्नेचर एनालिसिस

यह गाइड एक प्रकार के SCA हमले को दर्शाता है - पावर चैनल पर हस्ताक्षर की निगरानी करके चरित्र-दर-वर्ण पासवर्ड प्रविष्टि पर नज़र रखना। शक्ति हस्ताक्षर दोहराकर, एमके के अंदर विभिन्न कार्यक्रम निर्देशों के विकास की पहचान करना संभव है। उपरोक्त उदाहरण break ऑपरेशन के हस्ताक्षर को ट्रैक करके पासवर्ड इनपुट एमके के विकास को दर्शाता है।

चलिए तैयारी शुरू करते हैं। सबसे पहले, आपको आंकड़े के अनुसार कनेक्शन बनाने की आवश्यकता है:

SCA विश्लेषण के लिए MC कनेक्शन

आरेख स्ट्राइकथ्रू आउट घटकों को कनेक्ट करने की आवश्यकता नहीं है (मानक एमके कनेक्शन के विपरीत)। तीर ChipWhisperer के कनेक्शन बिंदुओं को इंगित करते हैं, और हस्ताक्षर इसके पिन को इंगित करते हैं।

फर्मवेयर एमके तैयार करें। निम्नलिखित कार्य while(1) मुख्य लूप में है:

 028 void password_check() { 029 char passwd[32]; 030 char correct_passwd[] = "Vulkan"; 031 HAL_Delay(10); 032 uart_send("WARNING: UNAUTHORIZED ACCESS WILL BE PUNISHED\n"); 033 led_off(); 034 035 //Get password 036 uart_send("Please enter password to continue: "); 037 uart_receive(passwd, 32); 038 039 uint8_t passbad = 0; 040 041 led_on(); 042 043 for(uint8_t i = 0; i < sizeof(correct_passwd); i++) 044 { 045 if (correct_passwd[i] != passwd[i]) 046 { 047 passbad = 1; 048 break; 049 } 050 } 051 052 if (passbad) 053 { 054 //Stop them fancy timing attacks 055 int wait = rand() % 100000; 056 for(volatile int i = 0; i < wait; i++) 057 { 058 ; 059 } 060 HAL_Delay(4); 061 uart_send("PASSWORD FAIL\n"); 062 } 063 else 064 { 065 uart_send("Access granted, Welcome!\n"); 066 } 067 while(1) 068 { 069 ; 070 } 071 } 

लाइन 030 प्रविष्टि के लिए पासवर्ड सेट करती है - वल्कन। अगला, एलईडी चालू होता है
led_on() और UART संदेश पासवर्ड अनुरोध के बारे में भेजा जाता है। led_on() फ़ंक्शन PA12 MK के GPIO पिन को सक्रिय करता है और एक घटना के बारे में सूचित करता है जिसके खिलाफ ChipWhisperer waveforms को जमा करना शुरू कर देगा। यह इस पिन के लिए है कि CW_TRIG जुड़ा होना चाहिए। यह सब सुविधा के लिए "संश्लेषित" है, लेकिन वास्तविक मामलों में यह अंतर महत्वहीन होगा, क्योंकि आप किसी भी घटना के संबंध में CLOCK घड़ी चक्रों की संख्या में एक समय की देरी दर्ज कर सकते हैं जिससे CW_TRIG जुड़ा हुआ है। उदाहरण के लिए, यह एमके डाउनलोड, संदेश प्रसारण / रिसेप्शन, एलईडी ऑन आदि की शुरुआत हो सकती है।

इसके अलावा, MK एक पासवर्ड दर्ज करने की प्रतीक्षा करता है, जिसे वह चरित्र द्वारा वर्ण सत्यापित करेगा। यदि कतार में कोई भी वर्ण मेल नहीं खाता है, उदाहरण के लिए, तीन वर्ण सही हैं, और चौथा नहीं है, तो आपको break स्टेटमेंट के लिए लूप से बाहर निकलने और गलत पासवर्ड की रिपोर्ट करने की आवश्यकता है। 055-059 लाइनों में, एक यादृच्छिक देरी जनरेटर लागू किया जाता है। इस डिजाइन का उपयोग अक्सर अस्थायी हमलों के संचालन को जटिल करने के लिए किया जाता है (यानी, पूरे सिस्टम के प्रतिक्रिया समय में परिवर्तन को ट्रैक करना)। यह डिज़ाइन यह समझने के लिए शामिल है कि हमने अस्थायी हमले पद्धति का उपयोग करके पासवर्ड का चयन नहीं किया है।

जुपिटर पायथन ट्यूटोरियल कोड को संबंधित संसाधन पर होस्ट किया गया है । नीचे दिया गया आंकड़ा प्रत्येक नए सही प्रतीक के साथ एमके की बिजली आपूर्ति तरंग के आउटपुट के साथ एक पासवर्ड दर्ज करने का एक उदाहरण दिखाता है। ध्यान दें कि सही पासवर्ड के चरित्र इनपुट के साथ (आपके द्वारा दर्ज किया गया पासवर्ड आंकड़ा के शीर्ष पर दिखाया गया है), break ऑपरेशन के हस्ताक्षर को लाइन 046 पर स्थानांतरित कर दिया जाता है (नीचे दिए गए चित्र में नारंगी में हाइलाइट किया गया)। यह break ऑपरेशन द्वारा रुकावट की "कमजोरी" है जब पासवर्ड का पासवर्ड-दर-वर्ण सत्यापन होता है।

पासवर्ड ओस्सिलोग्राम्स

इस गाइड के साथ परिचित होने के परिणामस्वरूप, हमें पता चला कि SCA विश्लेषण का उपयोग करके इसे जांचने के लिए इस दृष्टिकोण के साथ पासवर्ड सुरक्षा को बायपास करना कितना आसान है। इस फर्मवेयर में लाइन 048 में break ऑपरेशन पर टिप्पणी करना पर्याप्त है और सामान्य तौर पर, पासवर्ड की जांच सफल होगी, लेकिन हस्ताक्षर प्रसंस्करण की ट्रैकिंग अधिक जटिल हो जाएगी। इसलिए, ऐसे हमलों की प्रभावशीलता को कम करने के लिए, आपको स्कैन चक्र के तत्काल व्यवधान के संचालन से बचना चाहिए।

इस विश्लेषण की जटिलता आवश्यक हस्ताक्षर खोजने में निहित है। इसलिए, इस तरह के हमलों का संचालन पासवर्ड सत्यापन के समय अस्थायी rand() निर्माण की शुरूआत को जटिल कर सकता है, अतिरिक्त गणना जोड़ सकता है, या अन्य घटकों के लिए शोर जोड़ सकता है।

गड़बड़ हमले

एक निश्चित विधि के प्रभाव के अनुसार समय पर सटीक समय पर अल्पकालिक आवेगों की एक श्रृंखला के द्वारा गड़बड़ हमलों को अंजाम दिया जाता है। सबसे लोकप्रिय तरीके हैं: घड़ी (सीएलके-ग्लिच), पावर (वीसीसी-ग्लिच), और विद्युत चुम्बकीय क्षेत्र। विद्युत चुम्बकीय क्षेत्र एमसी के पास एक उच्च-वोल्टेज स्पार्क द्वारा उत्पन्न होता है। इसके लिए, NewAE ChipSHOUTER उपकरण का उपयोग करता है। हमने इसे नहीं खरीदा, इसलिए हमने केवल सीएलके-ग्लिच और वीसीसी-ग्लिच हमलों को अंजाम दिया।

एक वोल्टेज पल्स को जोड़कर ग्लिच के हमलों को अंजाम दिया जाता है: सीएलके-ग्लिच के लिए - एमके के बाहरी क्लॉक सिग्नल (एक बाहरी क्वार्ट्ज या जनरेटर से) के लिए, वीसीसी-ग्लिच के लिए - बिजली पर।

सामान्य तौर पर, गड़बड़ हमले आपको किसी भी एमके निर्देश को बायपास करने की अनुमति देते हैं, उदाहरण के लिए, एक पासवर्ड दर्ज करना, एक्सेस अनुरोध, लाइसेंस समझौता, आदि। गड़बड़ हमले अधिक जटिल, श्रमसाध्य और समय लेने वाले होते हैं। इसके अलावा, गड़बड़ हमले को बार-बार दोहराना आवश्यक है, क्योंकि इसकी सफलता प्रकृति में संभावित है और नाड़ी के मापदंडों पर निर्भर करती है। निम्नलिखित गड़बड़ विकल्प हैं:

• स्कोप.ग्लिच.प्राइवेशन - क्लोक के सापेक्ष प्रतिशत में पल्स चौड़ाई;

• स्कोप.ग्लिच.ऑफसेट - क्लोक के सापेक्ष प्रतिशत में आवेग ऑफसेट;

• गुंजाइश.glitch.repeat - हमला दालों की पुनरावृत्ति की संख्या;

• गुंजाइश.glitch.ext_offset - घटना के ट्रिगर के बाद छूटे हुए उपायों की संख्या।

सीएलके-ग्लिच और वीसीसी-ग्लिच के लिए गड़बड़ मैपिंग समय रेखाचित्र में दिखाए गए हैं:

CLK-glitch के लिए समय आरेख

Vcc-glitch के लिए समय आरेख

गड़बड़ पल्स के सभी मापदंडों को चुना जाता है ताकि एमके कोर एक अस्थिर मोड में संचालित हो (जिसके कारण निर्देश छोड़ दिया जाता है)।

ग्लिच-हमलों के परिणामों के अनुसार, यह पता चला था कि यदि पैरामीटर गुंजाइश का मान ।glitch.repeat बहुत छोटा है, तो निर्देशों का "फिसल" नहीं होता है। यदि आप एक बड़ा मूल्य निर्धारित करते हैं, तो आप न केवल आवश्यक निर्देशों को छोड़ सकते हैं, बल्कि सभी बाद वाले को भी छोड़ सकते हैं। ज्यादातर मामलों में, 5-25 के क्षेत्र में स्कोप.ग्लिच.रेप की तलाश पर्याप्त है। अन्य मापदंडों के संबंध में, यह सभी हमले के प्रकार और कनेक्शन की स्थितियों पर निर्भर करता है।

CLK-गड़बड़

CLK-glitch हमलों को कम अवधि के दालों को CLOCK MK सिग्नल में जोड़कर किया जाता है। इसलिए, CLOCK को एमके से डिस्कनेक्ट किया जाना चाहिए और इसे चिपकेपर से पहले से ही सीएलके-ग्लिच हमले के साथ खिलाना चाहिए।

सबसे पहले आपको ChipWhisperer को MK से जोड़ना होगा:

सीएलके-ग्लिच के लिए कनेक्शन आरेख

सभी पायथन कोड और मैनुअल का विस्तृत विवरण संसाधन पर प्रस्तुत किया गया है । फिर, STM32F103RBT6 में, फर्मवेयर भरें, जहां निम्नलिखित फ़ंक्शन मुख्य while(1) में जोड़े जाते हैं:

 075 void glitch_password(void) 076 { 077 char inp[16]; 078 char c = 'A'; 079 unsigned char cnt = 0; 080 uart_send("Password:"); 081 082 while((c != '\n') & (cnt < 16)) 083 { 084 c = getch(); 085 inp[cnt] = c; 086 cnt++; 087 } 088 089 char passwd[] = "Vulkan"; 090 char passok = 1; 091 092 led_on(); 093 led_off(); 094 095 //Simple test - doesn't check for too-long password! 096 for(cnt = 0; cnt < 5; cnt++) 097 { 098 if (inp[cnt] != passwd[cnt]) 099 { 100 passok = 0; 101 } 102 } 103 if (!passok){ 104 uart_send("Denied\n"); 105 } 106 else 107 { 108 uart_send("Wow! Vulkan win!\n"); 109 } 110 } 

हमारा लक्ष्य गलत पासवर्ड दर्ज करते समय लाइन 103 पर if गए if को बाईपास करना है और लाइन 106 पर else मामले में जाना है। इस हमले में सबसे महत्वपूर्ण बात यह है कि लाइन 103 पर passok वैरिएबल की जांच करें। ऐसा करने के लिए, गुंजाइश का चयन करें। custom_ext_offset पैरामीटर। UART में ऑसिलोस्कोप को जोड़कर और ग्लिच को हस्तक्षेप के स्थान पर सेट करके करना सबसे आसान है, क्योंकि ग्लिच पूरे एमके के माध्यम से रिसता है:

गड़बड़ स्थान

हमले का कोड और कार्यप्रणाली इस मैनुअल (अटैक लूप सेक्शन, ब्लॉक 9-10) से ली गई है। केवल एक चीज जो हमने कोड में बदली थी, वह सभी print(response) संदेशों के आउटपुट को फ़िल्टर किए बिना सक्षम करने के लिए थी, क्योंकि महत्वपूर्ण घटनाओं को अक्सर कॉन्फ़िगर किए गए फ़िल्टर जैसे कारण से छोड़ दिया जाता है:

 if need_response not in response: pass else: print ("!") 

नीचे दिए गए आंकड़े एक संदेश आउटपुट लॉग के उदाहरण दिखाते हैं जो तब दिखाई देता है जब एक सीएलके-ग्लिच हमला सफलता के करीब है या सफल से बहुत दूर है। सही गड़बड़ मापदंडों के करीब पहुंचने पर, एमके के संचालन में अस्थिरता दिखाई देने लगती है (संदेश बंद हो जाते हैं, एमके रिबूट में चला जाता है)। खोज करते समय यह एक संकेत हो सकता है।

संदेश उत्पादन के दौरान एक गड़बड़ हमले के दौरान पैरामीटर जो सफल (ए) से दूर है और सफलता के करीब है (बी)

एक सफल सीएलके-ग्लिच हमले का परिणाम

हमलों के परिणामस्वरूप, यह पता चला कि सीएलके-ग्लिच पल्स के पैरामीटर, क्लॉक एमके के चिपविपर कनेक्शन की गुणवत्ता के आधार पर "फ्लोट" कर सकते हैं। उदाहरण के लिए, जब आस्टसीलस्कप जांच को CLOCK पिन पर सेट करते हैं, तो एक सफल हमले के लिए गुंजाइश.glitch.offset पैरामीटर अलग हो जाता है, क्योंकि जांच के अपने कैपेसिटिव इंडक्टिव पैरामीटर होते हैं जो उच्च आवृत्ति वाली गड़बड़ को सही करते हैं। तो एक लंबे बिना तार वाली केबल के माध्यम से जुड़ने से इसका आश्चर्य हो सकता है। अन्यथा, सीएलके-ग्लिच हमलों को स्थिर कहा जा सकता है, जैसा कि उनके पैरामीटर विभिन्न निर्देशों के लिए थोड़ा बदल गए (यदि, के लिए, जबकि जाँच की गई थी)।

इस तरह के हमलों के खिलाफ सुरक्षा का तरीका आंतरिक लॉक एमके सिग्नल का उपयोग करना है, लेकिन इसमें सबसे खराब तापमान और समय स्थिरता है। इसके अलावा, एक प्रभावी तरीका महत्वपूर्ण निर्देशों (पासवर्ड, व्यक्तिगत डेटा, आदि की जांच) से पहले और बाद में एक यादृच्छिक समय की देरी का परिचय हो सकता है, जो सही समय पर सीएलके-ग्लिच पल्स के सटीक हिट को जटिल कर सकता है।

VCC-गड़बड़

सीएलके-ग्लिच की तरह वीसी-ग्लिच एमके के संचालन में उच्च आवृत्ति के हस्तक्षेप का परिचय देता है, केवल एमके बिजली की आपूर्ति को जमीन तक कम-चक्कर लगाकर। Vcc-glitch हमलों का संचालन करते समय, यह ध्यान में रखा जाना चाहिए कि एक सफल पल्स के पैरामीटर कई कारकों पर निर्भर करते हैं, जैसे:

• एमके के लिए मुद्रित सर्किट बोर्ड की डिजाइन विशेषताएं और एक विविध स्ट्रैपिंग की उपस्थिति;

• एमके को जोड़ने के लिए समाक्षीय केबल की लंबाई और चिपविस्पर (लंबे समय तक केबल का गड़बड़ बंदरगाह, एक सफल हमले की संभावना कम है, इष्टतम लंबाई 10-15 सेमी है);

• एमके श्रृंखला;

• छोड़े जाने के निर्देश;

• एमके संकलक अनुकूलन;

• MOSFET ट्रांजिस्टर का प्रकार (एस-मापदंडों के उच्च आवृत्ति घटकों में अंतर के कारण)।

इसलिए, हमलों का संचालन करते समय, यह सुनिश्चित करना आवश्यक है कि ये पैरामीटर नहीं बदलते हैं।

पहले आपको एमके से चिप वाइसपर को कनेक्ट करना चाहिए:

Vcc-glitch हमलों के लिए कनेक्शन योजना

अगला, हम एमके में फर्मवेयर "फ्लैश" करते हैं, जहां मुख्य while(1) में निम्नलिखित फ़ंक्शन होता है:

 115 void glitch_while() 116 { 117 volatile uint8_t infinity = 0; 118 uart_send(" Hello habr!"); 119 led_on(); 120 led_off(); 121 122 while(infinity != 2) 123 { 124 ; 125 } 126 uart_send("WOW!!! Vcc Glitch work!"); 127 while(1) 128 { 129 ; 130 } 131 } 

एमके संदेश भेजने के बाद "हैलो हब्र!" लाइन 122 पर एक अंतहीन लूप में जाता है। हमारा कार्य एमके को Vcc-glitch का उपयोग करके इस लूप से निकालना है। इस लूप में, volatile uint8_t infinity चर का उपयोग एक शर्त के रूप में किया जाता है, जो कि सामान्य रूप से volatile uint8_t infinity पर प्रोग्राम के बराबर दो कभी नहीं होगा। यदि हम while(1) बजाय while(infinity != 2) को लगाते हैं, तो संकलक नीचे दिए गए कोड को अनदेखा कर देगा, जिसमें हमारा संदेश भी शामिल है जिसमें अनंत लूप से बाहर निकलने की घोषणा की गई है। टाइप volatile एक चर के कारण volatile कंपाइलर ऐसा करने में सक्षम नहीं होगा। while(1) 127 while(1) लाइन 127 while(1) जोड़ा जाता है ताकि WOW के बाद !!! Vcc गड़बड़ काम! हमने फिर से प्रदर्शित नहीं किया है हैलो हब्र!

हमने इस गाइड से ChipWhisperer को नियंत्रित करने के लिए पायथन कोड का उपयोग किया। एमके के संदेश इस प्रकार हैं:

एक सफल Vcc-glitch हमले का परिणाम है

जैसा कि आंकड़े से देखा जा सकता है, Vcc-glitch हमला सफल रहा।

Vcc-glitch हमले के संचालन में कठिनाई सही पल्स मापदंडों के चयन में निहित है। इस हमले के कार्यान्वयन में दूसरों की तुलना में सबसे लंबा समय लगा, क्योंकि Vcc-glitch-हमलों का सफल कार्यान्वयन ऊपर वर्णित कारकों पर निर्भर करता है।

इस तरह के हमलों के खिलाफ सुरक्षा का तरीका महत्वपूर्ण निर्देशों से पहले और उनके बाद (पासवर्ड, व्यक्तिगत डेटा, आदि की जाँच) एक यादृच्छिक समय देरी की शुरूआत भी हो सकता है। यह सही समय पर Vcc-glitch पल्स की सटीक हिट को जटिल कर सकता है। पीसीबी वायरिंग के दौरान पावर और ग्राउंड के बीच कैपेसिटिव कपलिंग में वृद्धि भी थोड़ी मदद कर सकती है।

निष्कर्ष

आयोजित हमले आपको एमके में निर्देशों को दरकिनार करने की अनुमति देते हैं। एससीए विश्लेषण के एक उदाहरण से पता चला है कि इस तरह के हमले का सबसे सरल प्रकार भी आपके डेटा (पासवर्ड, एन्क्रिप्शन कुंजी) की सुरक्षा को खतरे में डाल सकता है। हमने सुनिश्चित किया कि ग्लिच के हमलों ने उपकरणों के लिए प्रदान किए गए विभिन्न निर्देशों और सॉफ़्टवेयर सुरक्षा विधियों को दरकिनार कर दिया। माना मैनुअल में हमलों के खिलाफ सुरक्षा का सार्वभौमिक तरीका एमसी में महत्वपूर्ण निर्देशों को निष्पादित करते समय यादृच्छिक समय की देरी का परिचय हो सकता है।

हार्डवेयर हमलों का हमारा अध्ययन वहाँ समाप्त नहीं होता है। भविष्य में, हम Vcc-glitch हमलों का उपयोग करके MK फर्मवेयर के फर्मवेयर बाइट के सत्यापन को दरकिनार करने की संभावना का पता लगाने की योजना बनाते हैं। एमके फर्मवेयर तक पहुंच एक हमलावर के लिए महान अवसर खोल सकती है: पुनर्विक्रय के लिए एक डिवाइस क्लोनिंग से लेकर सभी मालिकाना जानकारी तक पूर्ण पहुंच और एमके पर नियंत्रण।

Vcc-glitch के साथ हमारे प्रयोगों में, हमने फर्मवेयर की सुरक्षा को बायपास करने की कोशिश की, और हम सफल रहे। हमने सुनिश्चित किया कि यह संभव है। हम अगले लेख में छिपे हुए एमके फर्मवेयर के पढ़ने को प्रदर्शित करने वाले प्रयोग प्रस्तुत करेंगे।

रैकोन सुरक्षा व्यावहारिक सूचना सुरक्षा, क्रिप्टोग्राफी, सर्किटरी, रिवर्स इंजीनियरिंग और निम्न-स्तरीय सॉफ़्टवेयर के निर्माण के क्षेत्र में ज्वालामुखी वैज्ञानिक और तकनीकी केंद्र के विशेषज्ञों की एक विशेष टीम है।