論文の概要: The Achilles' Heel of Partial Reconfiguration: Optical Side-Channel Leakage on the 7-Series ICAP

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2610.01736v1
• Date: Thu, 01 Oct 2026 14:07:07 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-10-03 01:19:24.178352
• Title: The Achilles' Heel of Partial Reconfiguration: Optical Side-Channel Leakage on the 7-Series ICAP
• Title（参考訳）: 部分再構成のアキレス腱:7シリーズICAPにおける光サイドチャネル漏れ
• Abstract要約: 7シリーズFPGAのビットストリーム保護のためのAMDが提案する非対称鍵暗号方式の概念実証実装を提案する。 我々は,平文構成データを復元可能な光サイドチャネルアタックを提案し,実演する。 我々は、部分再構成とカスタム暗号エンジンを用いた高度な暗号化方式でさえ、光学攻撃に弱いと主張している。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 1.9552609264703056
• License: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
• Abstract: Major FPGA manufacturers have incorporated bitstream encryption to protect sensitive configuration data. However, for the most widely used FPGA families, multiple attacks against unpatchable protection schemes hard-wired into the devices can bypass or fully break them, making patchable schemes desirable. In this work, we present a proof-of-concept implementation of an AMD-proposed asymmetric key encryption scheme for bitstream protection for 7-Series FPGAs, using partial reconfiguration from the Programmable Logic. We analyze the security implications and hardware overhead of this implementation. We then propose and demonstrate an optical side-channel attack that is able to recover plain-text configuration data during the dynamic reconfiguration process. This attack leverages Photon Emission Microscopy and Electro-Optical Probing to first locate and then contactlessly extract the plain-text data from the ICAP interface, which internally connects the Programmable Logic with the configuration logic. We located the ICAP buses in an AMD XC7A200T device and show that the data on it can be extracted with Electro-Optical Probing. We claim that even advanced encryption schemes utilizing Partial Reconfiguration and custom cryptographic engines are vulnerable to optical attacks, as reconfiguration is only possible via hard-wired, vulnerable configuration interfaces.
• Abstract（参考訳）: FPGAの主要メーカーは、機密性の高い構成データを保護するためにビットストリーム暗号化を組み込んでいる。 しかし、最も広く使われているFPGAファミリでは、デバイスにハードワイヤされた複数のパッチ不能な保護スキームに対する複数の攻撃は、それらをバイパスまたは完全に破壊することができ、パッチ可能なスキームが望ましい。 本稿では、7系列FPGAのビットストリーム保護のためのAMDが提案する非対称鍵暗号方式の概念実証実装について,Programmable Logic の部分再構成を用いて述べる。 本実装のセキュリティへの影響とハードウェアオーバーヘッドを分析する。 次に,動的再構成プロセス中に平文設定データを復元可能な光サイドチャネルアタックを提案し,実演する。 この攻撃はPhoton Emission MicroscopyとElectro-Optical Probingを利用して、まずICAPインターフェースからプレーンテキストデータを非接触で抽出し、Programmable Logicと構成ロジックを内部的に接続する。 我々は、AMD XC7A200TデバイスにICAPバスを配置し、そのデータをElectro-Optical Probingを用いて抽出できることを示した。 我々は、部分再構成とカスタム暗号化エンジンを用いた高度な暗号化スキームでさえ、ハードワイヤで脆弱な設定インターフェースによってのみ再設定が可能であるため、光学攻撃に対して脆弱であると主張している。

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