Hardwaresikkerhed med blandede signaler forhindrer kraftige elektromagnetiske angreb

Sikkerhed for indlejrede enheder er afgørende i nutidens internetforbundne verden. Sikkerhed garanteres typisk matematisk ved hjælp af en lille hemmelig nøgle til at kryptere de private meddelelser.

Når disse beregningsmæssigt sikre krypteringsalgoritmer implementeres på en fysisk hardware, de lækker kritisk sidekanalinformation i form af strømforbrug eller elektromagnetisk stråling. Nu, Purdue Universitys innovatører har udviklet teknologi til at dræbe problemet ved selve kilden – og tackle sårbarheder på fysiske lag med løsninger på fysiske lag.

Nylige angreb har vist, at sådanne sidekanalangreb kan ske på få minutter fra kort afstand. For nylig, disse angreb blev brugt til forfalskning af e-cigaretbatterier ved at stjæle de hemmelige krypteringsnøgler fra autentiske batterier for at vinde markedsandele.

"Denne lækage er uundgåelig, da den skabes på grund af de accelererende og decelererende elektroner, som er kernen i nutidens digitale kredsløb, der udfører krypteringsoperationerne, " sagde Debayan Das, en ph.d. studerende på Purdues College of Engineering. "Sådanne angreb er ved at blive en væsentlig trussel mod ressourcebegrænsede edge-enheder, der bruger symmetrisk nøglekryptering med en relativt statisk hemmelig nøgle som smart cards. Vores teknologi har vist sig at være 100 gange mere modstandsdygtig over for disse angreb mod Internet of Things-enheder end nuværende løsninger. "

Das er medlem af Purdues SparcLab-team, instrueret af Shreyas Sen, en adjunkt i elektro- og computerteknik. Holdet udviklede teknologi til at bruge blandede signalkredsløb til at indlejre kryptokernen i en signaturdæmpningshardware med metalruting på lavere niveau, sådan, at den kritiske signatur undertrykkes, selv før den når de højere metallag og forsyningsstiften. Das sagde, at dette drastisk reducerer lækage af elektromagnetisk information og strøminformation.

"Vores teknik gør dybest set et angreb upraktisk i mange situationer, " sagde Das. "Vores beskyttelsesmekanisme er generisk nok til, at den kan anvendes på enhver kryptografisk motor for at forbedre sidekanalsikkerheden."

Et oplæg, teamet udarbejdede i samarbejde med Intel Corp. og Georgia Institute of Technology, vil blive præsenteret i denne uge på den internationale Solid-States Circuit Conference, verdens førende designkonference for integrerede kredsløb.