幾乎每周我都會在大眾媒體上讀到關于某家大公司被黑客攻擊的故事,比如:Twitter、Slack、LastPass、GitHub、優步、Medibank、微軟、美國航空公司等這些公司都曾經被攻擊過。報道較少,但仍然很重要的是在板級上針對特定芯片的面向硬件的黑客攻擊嘗試,比如利用電壓側信道攻擊(side channel attack 簡稱SCA)來攻擊特定的芯片。為了深入研究這個問題,我閱讀了Agile Analog的白皮書,他們提供了檢測電壓側通道攻擊發生時的IP,以便SoC邏輯能夠采取適當的安全對策。Agile Analog 創建了一個相當巧妙的 IP 模塊,通過測量電壓、時鐘和溫度等關鍵參數來發揮安全傳感器的作用。這是 agileGLITCH 監視器的框圖,由幾個組件組成:帶隙元件確保了電壓基準,并在更寬的電壓范圍內工作,以提供突變(毛刺)監測。每個參考選擇器都有一個可配置的輸入電壓到可編程比較器,允許調整毛刺側。如果你的內核使用動態電壓頻率縮放 (DVFS),則需要調整閾值。有兩個可編程比較器,一個用于正電壓毛刺檢測,另一個用于負電壓毛刺檢測。你可以配置毛刺檢測的閾值,電平轉換器使 IO 能夠使用核心電源。每個比較器之后的邏輯提供了基于數字輸入的使能控制,在比較器的輸出上鎖存瞬間事件,在測試時禁用輸出,以及在鎖存的輸出上進行3路多數表決。框圖中沒有顯示用于測量電源值的可選ADC組件,這對于解決生命周期問題或測量性能下降很有用。考慮一個物聯網安全設備,如一個家庭的無線門鎖,黑客可以獲得鎖的訪問權限,并使用電壓SCA進入設備的調試模式,讀取鎖的所有授權鑰匙。通過嵌入agileGLITCH,物聯網設備檢測并記錄電壓突變,向云系統發出攻擊警報,并記錄日期和時間

2. 網絡安全攝像頭
一臺網絡攝像頭被人利用電壓SCA繞過開機簽名順序,允許代理使用黑客固件重新刷新。這種漏洞允許黑客查看視頻和音頻流,侵犯隱私并設置勒索場景。使用 agileGLITCH 反制措施,攝像機系統可以檢測到電壓突變事件,然后阻止任何未知的代碼被刷新,此外它還可以在消費者購買設備之前向他們報告該設備已被入侵。

汽車電源穩壓器在工廠測試正常,但隨著時間的推移,在高負載條件下,電壓會降低并最終失效。agileGLITCH 傳感器是系統的關鍵組件,可以測量隨時間推移的電壓衰減(使用 ADC 和數字數據監視器),并向汽車供應商報告,以便他們可以發出召回通知,以維修或更換電源穩壓器。目前的趨勢是通過OTA提供遠程汽車維修服務。一名黑客想從衛星系統中移除數字版權管理(DRM),在HDMI控制器電源上安裝一個電壓突變器,以重置HDMI輸出為非HDCP驗證。agileGLITCH中的反措施可以檢測電壓突變,保護HDMI控制器免遭篡改。黑客攻擊在世界各地每天都在發生,并且攻擊的復雜性和滲透性不斷增加。Voltage SCA 是一種黑客技術,當不良行為者可以物理訪問電子設備并且他們使用電源故障技術使系統處于易受攻擊狀態時使用,但這種方法只有在沒有內置反制措施的情況下才有效。通過嵌入電子設備中的 agileGLITCH 等方法,可以在進行任何不需要的更改之前識別并阻止這些電壓 SCA 黑客攻擊。https://semiwiki.com/ip/323853-counter-measures-for-voltage-side-channel-attacks