在 ISA 层面研究 EM 脉冲对超标量微体系结构的影响
密码学与安全
2019-03-08 v1
摘要
在物理攻击领域，系统级芯片（SoC）设计未像较简单的微控制器那样受到同等关注。我们尝试对运行于典型更复杂 SoC 的超标量乱序微处理器上的安全软件在电磁（EM）脉冲存在时的行为进行建模。我们首先以黑盒方式表明，可以破坏两个敏感循环的原始版本与加固版本的循环迭代次数。我们提出一种基于非常简单代码的表征方法，以在指令集体系结构（ISA）层面理解和分类故障效应。所得分类包含已确立的指令跳过与寄存器损坏模型，以及更复杂处理器特有的新效应，如操作数替换、多重相关寄存器损坏、高级控制流劫持及所有报道效应的组合。这种效应的多样性与复杂性可导致强力攻击。所提出的 ISA 层面方法与故障分类是迈向更完整表征的第一步，也是支持软硬件对策设计者的工具。
引用
@article{arxiv.1903.02623,
title = {Studying EM Pulse Effects on Superscalar Microarchitectures at ISA Level},
author = {Julien Proy and Karine Heydemann and Fabien Majéric and Albert Cohen and Alexandre Berzati},
journal= {arXiv preprint arXiv:1903.02623},
year = {2019}
}