Hardware Trojaner

20. März 2016 Kategorie(n): IT-Security Schlagwörter: CCC 🚀, IT-Sicherheit 🔐, Kryptographie 🛡

Hardware Trojaner in Security Chips – Eine Reise auf die dunkle Seite der Macht

Video Hardware Trojaner vom 32C3

Von Marcus Janke und Peter Laackmann auf dem 32C3

Trojaner

• Bugdoor (unbeabsichtigt implementiert)
• Backdoor (beabsichtigt implementiert, speziell für eine Funktion entwickelt)
• Trojaner (beabsichtigt implementiert, täuscht eine andere, ungefährliche Funktion vor)

Wo können sich Trojaner verstecken?

• Hardware (aufwändig & teuer, Identifizierung schwierig)
• System (Wirkungsort, Hardware & Software, Möglichkeiten multiplizieren sich)
• Software (einfach & billig, Identifizierung oft einfach)

Fertigungsablauf der Chipherstellung

Mehr Möglichkeiten Trojaner einzubauen, durch die vielen Fertigungsstufen der Hardware.

Trojaner lassen sich in jeder Fertigungsstufe der Hardware einbauen!

(VHDL, Layout, Maskensatz)

Snake-Oil Features (Schlangenöl)

Über „Sicherheitsfeatures“ – auch „Snake-Oil“ genannt – können Trojaner unbemerkt bereits in den Quellcode (VHDL) eingebaut werden.

Durch Krypto-Codes können komplexe Software-Codes benutzt werden, um schwer erkennbare Trojaner einzuschleusen.

Gefahren

• Physical unclonable Functions
• Camouflage Chip Design

Backdoors

Mittel zur versteckten Kommunikation der Trojaner mit der Außenwelt.

Beispiele

Protokoll-Backdoors

• Undokumentierte Befehle / Sequenzen
• Geschwächte Krypto-Funktionen
• Watermarking / Undokumentierter Output
• Generalschlüssel

Seitenkanal-Backdoors

• Stromprofil
• Elektromagnetische Abstrahlung
• Lichtabstrahlung (Photonen)
• Potential der Signalleitungen
• Temperaturwerte

Manipulations-Backdoors

• Undokumentierte Anschlüsse
• Debug-Schnittstellen
• Zur Manipulation bestimmte Schnittstellen
• Dauerhaft veränderbare Schaltungselemente

Fehlerinduktions-Backdoors

• Temporär veränderbare Schaltungselemente
• Extern beeinflussbare Speicherzellen (z.B. durch UV-Licht)
• Störbarer Zufallsgenerator
• Sensoren mit absichtlicher Schutzlücke

Die Hardware bietet weitaus mehr Möglichkeiten als Software-Trojaner!

Analyse-Schnittstellen als mögliche Backdoor

• Festplatte
• WLAN-Router
• Sicherheitschip

Warum gibt es Trojaner und Backdoors?

Technologien gegen Trojaner und Backdoors

• Prophylaxe
• Selbst-Tests (Vorsicht: Insider können Tests manipulieren)
• Erkennung (z.B. Stromaufnahmekurven; Aber: Erkennung am fertigen Chip generell sehr schwierig!)

– Have fun researching! –

Links

Folien vom Vortrag als PDF: Hardware Trojaner in Security Chips

Dr. Peter Laackmann, Marcus Janke: Infineon: Cloning the UNCLONABLE

Infineon Security: Infineon Chipkarten und Sicherheit

30c3: 25 Jahre Chipkarten-Angriffe (mp4 – deutsch)