論文の概要: LaserEscape: Detecting and Mitigating Optical Probing Attacks
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2405.03632v2
- Date: Fri, 30 Aug 2024 17:25:33 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-09-02 20:01:42.657512
- Title: LaserEscape: Detecting and Mitigating Optical Probing Attacks
- Title（参考訳）: レーザーエスケープ:光学探査攻撃の検出と緩和
- Authors: Saleh Khalaj Monfared, Kyle Mitard, Andrew Cannon, Domenic Forte, Shahin Tajik,
- Abstract要約: 我々は、光学探査攻撃を検出し軽減するための、最初の完全デジタルかつFPGA互換の対策であるLaserEscapeを紹介する。
LaserEscapeにはデジタル遅延ベースのセンサーが組み込まれており、レーザー光による布の物理的変化をリアルタイムで確実に検出する。
攻撃に対する応答として、LaserEscapeはランダムなハードウェア再構成性を使用して、リアルタイムの隠れアプローチをデプロイする。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 5.4511018094405905
- License: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/
- Abstract: The security of integrated circuits (ICs) can be broken by sophisticated physical attacks relying on failure analysis methods. Optical probing is one of the most prominent examples of such attacks, which can be accomplished in a matter of days, even with limited knowledge of the IC under attack. Unfortunately, few countermeasures are proposed in the literature, and none has been fabricated and tested in practice. These countermeasures usually require changing the standard cell libraries and, thus, are incompatible with digital and programmable platforms, such as field programmable gate arrays (FPGAs). In this work, we shift our attention from preventing the attack to detecting and responding to it. We introduce LaserEscape, the first fully digital and FPGA-compatible countermeasure to detect and mitigate optical probing attacks. LaserEscape incorporates digital delay-based sensors to reliably detect the physical alteration on the fabric caused by laser beam irradiations in real time. Furthermore, as a response to the attack, LaserEscape deploys real-time hiding approaches using randomized hardware reconfigurability. It realizes 1) moving target defense (MTD) to physically move the sensitive circuity under attack out of the probing field of focus to protect secret keys and 2) polymorphism to logically obfuscate the functionality of the targeted circuit to counter function extraction and reverse engineering attempts. We demonstrate the effectiveness and resiliency of our approach by performing optical probing attacks on protected and unprotected designs on a 28-nm FPGA. Our results show that optical probing attacks can be reliably detected and mitigated without interrupting the chip's operation.
- Abstract（参考訳）: 集積回路(IC)のセキュリティは、故障解析手法に依存する高度な物理攻撃によって破壊される可能性がある。
光探査はそのような攻撃の最も顕著な例の1つであり、攻撃中のICの知識が限られているにもかかわらず、数日のうちに達成できる。
残念なことに、文献にはほとんど対策が提案されておらず、実際に作られたものや試験は行われていない。
これらの対策は通常、標準のセルライブラリを変更する必要があり、フィールドプログラマブルゲートアレイ(FPGA)のようなデジタルおよびプログラム可能なプラットフォームと互換性がない。
本研究では,攻撃の防止から検出・応答へと注意を移す。
我々は、光学探査攻撃を検出し軽減するための、最初の完全デジタルかつFPGA互換の対策であるLaserEscapeを紹介する。
LaserEscapeにはデジタル遅延ベースのセンサーが組み込まれており、レーザー光による布の物理的変化をリアルタイムで確実に検出する。
さらに、攻撃に対する応答として、LaserEscapeはランダム化されたハードウェア再構成性を使用して、リアルタイムの隠れアプローチをデプロイする。
それは気付きます
1)標的防御(MTD)を移動させ、秘密鍵の保護のために焦点の探究領域から攻撃対象の機密回路を物理的に移動させる。
2) 目的回路の機能を論理的に難読化し, 機能抽出やリバースエンジニアリングの試みに対処する多型。
28nmFPGA上で保護・保護されていない設計に対して光探査攻撃を行うことにより,本手法の有効性とレジリエンスを実証する。
以上の結果から,チップの動作を中断することなく,光探傷攻撃を確実に検出・緩和できることが示唆された。
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