論文の概要: Extraction of Secrets from 40nm CMOS Gate Dielectric Breakdown Antifuses by FIB Passive Voltage Contrast

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2501.13276v1
• Date: Wed, 22 Jan 2025 23:40:21 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-01-24 15:54:47.181987
• Title: Extraction of Secrets from 40nm CMOS Gate Dielectric Breakdown Antifuses by FIB Passive Voltage Contrast
• Title（参考訳）: FIBパッシブ電圧コントラストによる40nmCMOSゲート絶縁破壊抗体からの秘密の抽出
• Authors: Andrew D. Zonenberg, Antony Moor, Daniel Slone, Lain Agan, Mario Cop,
• Abstract要約: アンチヒューズは、少量のデータを集積回路に格納するために広く使われている。 本研究では,広く使用されているアンチヒューズブロックに格納されたデータビットを,半導体故障解析手法により抽出できることを実証する。 偶数列と奇数列を別々に読むことができるいくつかのメカニズムを同定する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
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• Abstract: CMOS one-time-programmable (OTP) memories based on antifuses are widely used for storing small amounts of data (such as serial numbers, keys, and factory trimming) in integrated circuits due to their low cost, requiring no additional mask steps to fabricate. Device manufacturers and IP vendors have claimed for years that antifuses are a ``high security" memory which is significantly more difficult for an attacker to extract data from than other types of memory, such as Flash or mask ROM - however, as our results show, this is untrue. In this paper, we demonstrate that data bits stored in a widely used antifuse block can be extracted by a semiconductor failure analysis technique known as passive voltage contrast (PVC) using a focused ion beam (FIB). The simple form of the attack demonstrated here recovers the bitwise OR of two physically adjacent memory rows sharing common metal 1 contacts, however we have identified several potential mechanisms by which it may be possible to read the even and odd rows separately. We demonstrate the attack on a commodity microcontroller made on the 40nm node and show how it can be used to extract significant quantities of sensitive data, such as keys for firmware encryption, in time scales which are very practical for real world exploitation (1 day of sample prep plus a few hours of FIB time) with only a single target device required after initial reconnaissance has been completed on blank devices.
• Abstract（参考訳）: アンチヒューズに基づくCMOSワンタイムプログラミング(OTP)メモリは、低コストのため、少量のデータ(シリアル番号、キー、ファクトリトリミングなど)を集積回路に格納するために広く使われている。 デバイスメーカーやIPベンダーは何年もの間、アンチヒューズは「高セキュリティ」メモリであり、攻撃者がFlashやマスクROMのような他のタイプのメモリからデータを抽出することが非常に困難であると主張してきたが、その結果が示すように、これは事実ではない。 本稿では,広く使用されているアンチヒューズブロックに格納されているデータビットを,集束イオンビーム(FIB)を用いた受動電圧コントラスト(PVC)と呼ばれる半導体故障解析技術により抽出できることを実証する。 ここで実証された単純な攻撃形態は、2つの物理的に隣接した2つのメモリ列の共通金属1接触を共有できるビットワイズORを復元するが、偶数列と奇数列を別々に読み取ることができるいくつかのメカニズムを特定できた。 筆者らは40nmノード上に作られたコモディティマイクロコントローラへの攻撃を実証し、ファームウェア暗号化のキーのような、実世界の活用に非常に実用性の高い時間スケール(サンプルプリップ1日とFIB時間数時間)において、初期偵察が完了した後に必要となる1つのターゲットデバイスのみを用いて、大量の機密データを抽出する方法を示した。

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