Ошибки в генераторах (псевдо)случайных чисел и их злонамеренные модификации стали причиной утраты доверия к популярным криптографическим продуктам и самой процедуре их сертификации.
По причине исключительной важности ГПСЧ для любой криптографической системы в Secure Key были встроены тесты для проверки качества генерируемых случайных чисел, а для сертификации привлекли ведущие экспертные группы. Весь блок соответствует критериям стандартов ANSI X9.82 и NIST SP 800-90. Вдобавок он сертифицирован на уровень 2 в соответствии с требованиями NIST FIPS 140-2.
Как мы увидим дальше, ни ответственный подход при разработке, ни расширенная сертификация не защитили криптографический блок от реальной возможности скрытой и недетектируемой модификации.
До сих пор большинство работ об аппаратных троянах носило гипотетический характер. Исследователями предлагались добавочные конструкции из небольших логических цепей, которые следовало каким-то образом добавить в существующие чипы. Например, Сэмюэл Талмадж Кинг (Samuel Talmadge King) с соавторами представил на конференции LEET-08 вариант такого аппаратного трояна для центрального процессора, который предоставлял бы полный контроль над системой удалённому атакующему. Просто отправив сконфигурированный определённым образом UDP-пакет, можно было бы сделать любые изменения на таком компьютере и получить неограниченный доступ к его памяти. Однако дополнительные логические цепи сравнительно просто определить при микроскопии, не говоря уже о специализированных методах поиска таких модификаций. Группа Беккера пошла другим путём:
Вместо того чтобы подключать к чипу дополнительную схему, мы внедрили наши закладки аппаратного уровня, просто изменив работу некоторых уже имеющихся в нём микротранзисторов. После ряда попыток нам удалось выборочно изменить полярность допанта и внести желаемые модификации в работу всего криптографического блока. Поэтому наше семейство троянов оказалось стойко к большинству методов обнаружения, включая сканирующую микроскопию и сравнение с эталонными чипами».
>Преобразователь состоит из p- и n-канального МОП-транзисторов (вверху и внизу рисунка соответственно), соединённых стоками через металлический слой (а). Троян внедряется путём выборочного изменения полярности допанта p-канального МОП-транзистора. Вывод на положительном контакте (VDD) оказывается постоянным и не зависит от исходных случайных чисел (изображение: Georg T. Becker et al.).
В результате проделанной работы вместо уникальных чисел длиной 128 бит третий блок Secure Key стал накапливать последовательности, в которых различались только 32 бита. Создаваемые на основе таких псевдослучайных чисел криптографические ключи обладают очень высокой предсказуемостью и могут быть вскрыты в течение нескольких минут на обычном домашнем компьютере.
Лежащее в основе аппаратной закладки выборочное изменение удельной электрической проводимости было реализовано в двух вариантах:
цифровая пост-обработка сигналов от Intel Secure Key;
Последний метод более универсален и может применяться с небольшими изменениями на других чипах.
Возможность использовать встроенный ГПСЧ через инструкцию RdRand впервые появилась в процессорах Intel архитектуры Ivy Bridge. Компания Intel написала подробные руководства для программистов. В них рассказано о методах оптимальной реализации криптографических алгоритмов и даётся ссылка на описание принципов работы Secure Key. Долгое время усилия экспертов по безопасности были направлены на поиск уязвимостей в программной части. Пожалуй, впервые скрытое вмешательство на аппаратном уровне оказалось куда более опасной и вполне реализуемой на практике технологией.
К оглавлению
Робокар в три года! Элон Маск взялся за постройку самоуправляемого авто
Евгений Золотов
Опубликовано 19 сентября 2013
До вчерашнего дня на вопрос, сколько отнимет создание практически пригодного робокара — автомобиля, способного рулить самостоятельно (то, что в английском называется self-driving car), — стандартным ответом было: семь лет! В лучше случаем к 2020-му аналитики надеются увидеть робокары на том же месте в авторейтингах, где сегодня обитают гибриды, то есть уже не экзотика, но ещё и не ширпотреб. Производители на этот счёт всё больше отмалчиваются: многие только к 2020-му надеются выпустить первые самоуправляемые модели.
