Хакеры сконструировали 500-долларовое лазерное устройство для взлома и реверс-инжиниринга чипов

На грядущей конференции Black Hat в Лас-Вегасе сотрудники компании NetSPI — белые хакеры Сэм Бомонт (Sam Beaumont ) и Ларри «Патч» Троуэлл (Larry “Patch” Trowell) — представят недорогое устройство RayV Lite для аппаратного взлома чипов с помощью лазеров. Инструмент RayV Lite — это попытка создать бюджетный вариант сверхдорогих лазерных инструментов спецслужб для взлома и реверс-инжиниринга чипов. И эта попытка удалась.

Инструмент RayV Lite (нажмите для увеличения). Источник изображения: NetSPI

По словам разработчиков, с помощью RayV Lite с открытым кодом лазерный (оптический) взлом чипов сможет совершать широкий круг специалистов и любителей. Стоимость профессионального оборудования для подобных целей достигает $150 тыс., тогда как Бомонт и Троуэлл вложились в бюджет всего лишь $500. По их словам, это «одомашнивание» хакерских инструментов, что позволит, как они надеются, усилить защиту от подобных методов взлома, к которому сегодня подавляющее число разработчиков чипов относятся с безразличием.

Лазерный метод взлома использует два основных подхода — это целенаправленное внесение сбоев (laser fault injection) и лазерная визуализация состояния логики (laser logic state imaging). В первом случае лазер заставляет транзисторы чипа переключить состояния, просто ударяя по корпусу микросхемы в тех или иных точках, а во втором происходит съём отражённого от оголённого чипа (кремния) лазерного сигнала, который по-разному ведёт себя при отражении от включённого и выключенного транзистора.

Атака методом LFI может банально отключить проверку безопасности микросхемой, например, отключив запрос PIN-кода для входа в аппаратный криптовалютный кошелёк (что было показано на примере). Зато атака LLSI способна на более интересные вещи, вплоть до воссоздания архитектуры чипа, что найдёт применение не только для взлома, но также для реверс-инжиниринга.

Самыми дорогими узлами инструмента RayV Lite стали объектив лазера и FPGA-чип для синхронизации лазеров: оба по $100. Лазеры взяты недорогие — едва ли не из лазерных указок. На современном уровне развития производства микросхем для задач взлома недостаток мощности лазеров можно с лихвой компенсировать длительностью экспозиции, чем и воспользовались разработчики инструмента. Управляет инструментом обычный компьютер Raspberry Pi стоимостью $68. Программный пакет для работы RayV Lite создан на основе открытого кода и также будет распространяться.

Корпус инструмента напечатан на 3D-принтере по открытой модели для станины микроскопа. Шаговые двигатели и специальные пластиковые рычаги позволяют перемещать взламываемый чип в пространстве с шагом в несколько нанометров. В случае нужды корпус можно напечатать заново, если пластиковые детали износятся. Всё вместе позволило уложиться в бюджет $500. Инструмент сможет повторить у себя каждый желающий. Похоже, инструкции по его сборке будут выложены в открытый доступ. Пока речь идёт об инструменте с атакой LFI, позже появится модификация с поддержкой LLSI и, вероятно, со временем выйдет универсальное решение, сочетающее обе атаки.

Как говорят разработчики, они просто поражены, насколько проектировщики чипов не осведомлены о возможностях лазерного взлома. Широкое распространение RayV Lite заставит их повысить ответственность за свои разработки. В конечном итоге вокруг нас засилье микросхем, подавляющее большинство из которых сегодня не устоят перед лазерным взломом.