针对系统级芯片的电磁故障注入：迈向新的微架构故障模型
密码学与安全
2019-10-28 v1 硬件体系结构
摘要
电磁故障注入（EMFI）是一种众所周知的技术，用于干扰芯片行为以削弱其安全性。这些攻击主要针对简单微控制器。在这些目标上，故障效应相对简单且已被理解。在现代系统级芯片（SoC）——当今无处不在的快速复杂芯片——上利用 EMFI，需要理解此类故障的影响。在本文中，我们提出一种实验装置和取证流程，以产生可利用的故障并评估其对 SoC 微架构的影响。在我们的目标 SoC（BCM2837）上，观察到的行为与使用最先进故障注入攻击在微控制器上获得的行为截然不同。SoC 子系统（L1 缓存、L2 缓存、内存管理单元（MMU））可被单独定位，从而产生新的故障模型。我们还强调了有操作系统（OS）和无操作系统时故障影响的差异。这表明软件层在故障利用中的重要性。通过这项工作，我们证明 SoC 的复杂性和速度并不能保护其免受硬件故障攻击。作为工作的总结，我们基于所披露的故障效应，引入了保护 SoC 缓存和 MMU 免受 EMFI 攻击的对策。
引用
@article{arxiv.1910.11566,
title = {Electromagnetic fault injection against a System-on-Chip, toward new micro-architectural fault models},
author = {Thomas Trouchkine and Sébanjila Kevin Bukasa and Mathieu Escouteloup and Ronan Lashermes and Guillaume Bouffard},
journal= {arXiv preprint arXiv:1910.11566},
year = {2019}
}