窃取 Maggie 的秘密——论通过 FPGA 逆向工程实施 IP 盗窃的挑战
密码学与安全
2024-09-04 v3
摘要
知识产权(IP)盗窃是造成重大经济和声誉损失的原因，据报道，仅在美国，每年造成的损失就高达数千亿美元。现场可编程门阵列(FPGA)尤其容易遭受 IP 盗窃，因为其配置文件以专有格式包含了 IP，通过适度努力即可将其映射到门级网表。尽管存在这种威胁，但科学界对此问题的理解仍落后于现实，从而阻碍了学术界对 FPGA IP 盗窃的深入评估。我们通过对 iPhone 7 中的 Lattice iCE40 FPGA 进行真实案例研究来解决这一差距。Apple 将此 FPGA 称为 Maggie。通过逆向工程在 Maggie 上实现的专有信号处理算法，我们对实施 FPGA IP 盗窃所需的实际努力以及攻击者在此过程中面临的挑战产生了新的见解。基于我们的案例研究，我们随后引入了通用的网表逆向工程技术，这些技术大幅减少了所需的人工工作量，并适用于各种 FPGA 实现和架构。我们在代表不同 FPGA 应用并已针对 Xilinx 和 Lattice FPGA 进行综合的六个基准测试上，以及在一个端到端的白盒案例研究中评估了这些技术。最后，我们提供了一个全面的网表逆向工程技术开源工具套件，以促进未来的研究，使社区能够进行现实的威胁评估，并促进新型对策的评估。
引用
@article{arxiv.2312.06195,
title = {Stealing Maggie's Secrets -- On the Challenges of IP Theft Through FPGA Reverse Engineering},
author = {Simon Klix and Nils Albartus and Julian Speith and Paul Staat and Alice Verstege and Annika Wilde and Daniel Lammers and Jörn Langheinrich and Christian Kison and Sebastian Sester-Wehle and Daniel Holcomb and Christof Paar},
journal= {arXiv preprint arXiv:2312.06195},
year = {2024}
}
备注
Extended version of ACM CCS'24 paper including appendices