В процессоре можно скрыть невидимый бэкдор из единственного конденсатора

Исследователи из университета Мичигана предложили метод, позволяющий на стадии производства встроить в процессор бэкдор, который практически невозможно обнаружить. Изменения могут быть внесены на фабрике без ведома разработчика микросхемы.

Предложенная атака начинается с модификации одного из логических вентилей процессора. Для этого в него встраивают дополнительный конденсатор. Когда заряд конденсатора превышает определённый уровень, функциональность вентиля меняется на противоположную.

Для управления зарядом конденсатор можно подключить к проводнику, который оказывается задействован при выполнении определённых команд, а в обычных условиях срабатывает лишь изредка. В этом случае при нормальной работе компьютера заряд конденсатора будет рассеиваться и никогда не достигнет нужного порога.

Поскольку злоумышленники знают, что заряжает конденсатор, они могут разработать программу, которая будет выполнять именно те действия, которые влияют на модифицированный вентиль, и таким образом добьются активации вредоносного режима. Необходимая для этого последовательность событий может быть крайне специфической и маловероятной, поэтому угадать её на стадии тестировании чипа почти невозможно, передает xakep.ru.

«Хотя переход на транзисторы меньшего размера положительно сказался на производительности, он также привёл к драматичному росту стоимости технологического процесса. Это вынуждает подавляющее большинство компаний, которые разрабатывают микросхемы, доверять производство другим (и зачастую иностранным) фирмам, — объясняют исследователи. — Чтобы избежать поставки микросхем с дефектами (преднамеренными или нет), они полагаются на испытания, проводимые после завершения производства. К сожалению, такие испытания не предотвращают вредоносные модификации».

Обнаружить атаку другими методами тоже крайне трудно. В современном процессоре миллионы вентилей. Поскольку изменениям подвергается лишь один вентиль, и сами изменения незначительны, бэкдор почти наверняка останется незамеченным.

Исследователи продемонстрировали эффективность этого метода, изготовив модифицированный чип, основанный на open-RISC 1200.

«Эспериментальные результаты показывают, что наша атака действует, — пишут они в работе «Аналоговое вредоносное аппаратное обеспечение». — При этом ей удаётся избегать активации набором разнообразных тестов. Это показывает, что наша атака способна обойти известные методы защиты».

Не так давно издание The Information сообщало, что в Apple считают, что кто-то перехватывает и модифицирует серверы, заказанные по традиционным каналам. Компания даже завела специальных сотрудников, которые фотографировали материнские платы и искали объяснение функциональности каждой микросхемы. Изобретение неуловимых бэкдоров, скрытых внутри самих процессоров, вряд ли поможет усмирить паранойю в отношении заморских производителей железа.