PDNPulse：利用固有供电网络感知 PCB 异常
密码学与安全
2023-06-23 v2 硬件体系结构
摘要
印刷电路板（PCB）在现代电子系统与嵌入式设备中的普遍存在，使其完整性成为首要安全关切。为利用规模经济，当今的 PCB 设计与制造常由全球供应商完成，使其沿分散的 PCB 供应链暴露于诸多安全漏洞之下。此外，PCB 设计日益复杂，也为大量隐蔽的板级攻击在 PCB 生命周期各阶段实施留下充足空间，威胁众多电子设备。本文提出 PDNPulse，一种基于供电网络（PDN）的 PCB 异常检测框架，可识别广泛的板级恶意篡改。PDNPulse 利用如下事实：无论改动多么微小，PCB 的修改都不可避免地影响 PDN 特性。通过检测 PDN 阻抗谱的变化并使用基于弗雷歇距离的异常检测算法，PDNPulse 能够稳健且成功地辨识系统中的恶意修改。我们利用 PDNPulse 在七块商用现货 PCB 上开展大量实验，覆盖不同设计规模、不同威胁模型及七种不同异常类型。结果证实 PDNPulse 在攻防之间建立了有效的安全非对称性。
引用
@article{arxiv.2204.02482,
title = {PDNPulse: Sensing PCB Anomaly with the Intrinsic Power Delivery Network},
author = {Huifeng Zhu and Haoqi Shan and Dean Sullivan and Xiaolong Guo and Yier Jin and Xuan Zhang},
journal= {arXiv preprint arXiv:2204.02482},
year = {2023}
}
备注
This paper has been accepted by IEEE Transactions on Information Forensics and Security (TIFS'2023)