Найден новый метод взлома системы шифрования данных процессора

Ученые Массачусетского университета нашли новый способ взлома внутреннего алгоритма шифрования в процессорах. Причем этот вид вмешательства в работу процессора совершенно невозможно обнаружить с помощью известных сегодня методик поиска, включая анализ схемы процессора с помощью мощного микроскопа.

Сегодня вы узнаете несколько секретов о новом способе взлома. На протяжении многих лет мы с вами догадывались о том, что уже на стадии производства в процессор могут быть внесены такие архитектурные изменения (теоретически), которые создадут в системе безопасности целые бреши, а также приведут к утечке информации и компрометации дизайна нового устройства. Такую методику очень сложно реализовать без серьезных изменений в выходных данных процессора, без изменения производительности и стабильности работы, но сделать это все-таки возможно. Сегодня единственным гарантированным способом проверки конструкции процессора является его визуальный осмотр. Он очень сложен, требует больших временных затрат и является разрушительным для целостности процессора. При его реализации инженеры визуально осматривают всю поверхность ядра на соответствие оригинальному дизайну.

Теперь описанный способ проверки не эффективен. Даже известный аппаратный генератор случайных чисел Intel, используемый при шифровании данных обрабатываемых процессором, окажется бессильным. Как это возможно? Просто путем использования разных типов транзисторов, с разным уровнем легирования полупроводников.

Под «легированием» транзисторов в данном случае подразумевается внедрение специальных добавок в кристаллическую структуру полупроводника. Этот технологический процесс очень важен при производстве полупроводников и подразумевает использование специальных методик для придания транзисторам определенных характеристик. Внося лишь небольшие изменения в процесс легирования на разных участках процессора, злоумышленники могут изменить поведение генератора случайных чисел, интегрированного в ядро. В результате, один из элементов, участвующих в генерации случайных чисел вместо переменного значения станет константой.

Конечным результатом такой атаки, направленной против работы генератора Intel RNG станет вероятность взлома 1 к 2128. В отношении всего чипа вероятность взлома соответствует пропорции 1 к 2n, где число n соответствует разрядности, выбранной разработчиком. Ключевым моментом в данной схеме взлома является определение разрядности, заданной в чипе.

Хотя компания Intel интегрировала в чип схему самодиагностики против манипуляций с системой шифрования, команда исследователей утверждает, что система не сможет обнаружить новый способ взлома. Но еще более тревожно то, что никакой другой алгоритм не способен обнаружить данное вмешательство в работу процессора. Поскольку благодаря примесям изменяются лишь свойства кремния, но не свойства самих переходов, даже самый мощный микроскоп не сможет обнаружить проблему.