晶片植木馬難察硬體委外製造安全堪虞 [複製鏈接]

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電梯直達

樓主

發表於 2013-10-8 03:27:41 |只看該作者 |倒序瀏覽

　　美國和歐洲組成的電腦安全研究小組，日前公佈一份研究報告顯示，電腦、軍事裝備和其他關鍵系統所裝設的積體電路(integrated circuits)，製造過程中經由實際無法察覺的電晶體層(Transistor level)的更動，即能達成惡意破壞的目地。
　　據Computer World網站報導，如同這個方法所提供的，這份報告介紹了具備有效證據的方法，他們採用英特爾常春籐橋(Ivy Bridge)處理器，就能修改並削弱隨機亂數產生器(Random Number Generator)及智能卡的加密保護功能，任何人都無法察覺出這種改變。
　　專研崁入式安全系統的德國魯爾大學(Ruhr University)電子工程和資訊科技系主任巴爾(Christof Paar)說，這份研究報告非常重要，因為這是首次介紹無需加入額外的電路、電晶體或其他的邏輯設計，晶片就可插入硬體木馬設計。
　　報導說，一般情況下，個別電路區塊的設計，是由不同公司或組織所設計，再交由海外工廠生產，接著轉交獨立公司封裝測試，最後由其他廠商分裝出廠。該報告說，這種晶片製造外包和全球化的分工模式，衍生了信任和安全問題。
　　多年來，晶片製造過程愈益受到重視，特別是運用於軍事和其他關鍵領域方面，製造商均小心翼翼地尋求各種解決方法，檢測並擊敗可能涉入的硬體木馬。
　　在注重小至中型電路的晶片製造過程，防範硬體木馬加裝至硬體描述語言層(hardware description language layer)。該研究揭示，硬體木馬可在晶片設計的後面階段，經由晶片中少數電晶體「摻雜」某些元素，即可達到破壞晶片的目的。這種摻雜其他元素的過程，是利用矽晶體中加入微小雜質，如磷、硼和鎵，可以變換電氣性能的原理。
　　巴爾說，只要加入幾個這樣被摻入雜質的電晶體，積體電路的部分功能便不再發揮應有功能。其次，由於這項變更發生在原子大小的層面，電晶體被摻入雜質根本防不勝防。「如果僅用光學檢測的方法檢查其外表，根本無從查出其組成成分的差異性」，因此，目前大多數檢測技術針對此種硬體木馬，仍處於無可奈何的階段。
　　密碼研究學者施奈爾(Bruce Schneier)於9月底說，研究人員形容這種硬體木馬的破壞性，「透過功能測試和光學檢測都無法偵測到。」
　　施奈爾表示，這種技術最具「災難性」的應用方法是，修改晶片的隨機亂數產生器。他說：「譬如，該技術可將英特爾晶片中的硬體隨機亂數產生器，其平均信息量(entropy，又譯作熵)的大小，從128位元降低為32位元。而平均信息量由大變小，無須觸動任何內建的自我測試程式，也不用內建自我測試程式失效，都可能引發。」
　　巴爾表示，因此，當使用者以為隨機亂數產生器，是產生強大的128位元加密金鑰，實質上，其所產生的是易被破解的32位元金鑰。他補充說，其他一些積體電路被修改的情況，也能使晶片以意想不到的方式運作。這些被修改的電路，需要其他層級的電路測試，才能成功找出問題環節。