此款加密芯片最初定位于金融通信等对安全性要求高的行业,如今走向大众化,可以说是目前性价比最高的加密芯片。其主要安全技术特性为:
-采用最新Flash NVM及CMOS技术
-内置多种传感器检测攻击
-总线加扰技术
-物理攻击防御检测技术
-SPA/DPA,DFA,SEMA/DEMA,Timing-Attacks攻击防御检测技术
-高低压防御检测技术
-硬件随机数发生器
-内部信息自毁机制
-内置时钟产生电路
硬件安全技术详解
应对物理破坏性攻击的安全技术措施
破坏性攻击的步骤是:使用发烟硝酸去除包裹裸片的环氧树脂;用丙酮/去离子水/异丙醇完成清洗;氢氟酸超声浴进一步去除芯片的各层金属。在去除芯片封装之后,通过金丝键合恢复芯片功能焊盘与外界的电气连接,最后可以使用手动微探针获取感兴趣的信号。
针对此种破解方式,该加密芯片采取的安全技术措施是:CMOS and SuperFlash技术以防止紫外线探测等物理破坏性攻击;总线加绕技术以防止总线探测
芯片ROM区的数据用电荷储存于晶体管的栅级上的方式,如此,现有的物理手段(包括显微镜 用探针测)都会令ROM区的数据消失,即加密芯片用专用传感器传递物理探测信息,一旦发现非法物理攻击,便可使表示数据信息的电荷立即消失,即自毁。这样,便确保了遭到攻击时,能够迅速销毁敏感数据信息。
应对非破坏性攻击的安全技术措施
其手段主要包括软件攻击、窃听技术和故障产生技术。软件攻击使用微处理器的通用通讯接口,寻求安全协议、加密算法以及他们物理实现的弱点;窃听技术采用高时域精度的方法,分析电源接口在微处理器正常工作过程中产生的各种电磁辐射的模拟特征;故障产生技术通过产生异常的应用环境条件,使处理器产生故障,通过故障攻击可以导致一个或多个触发器位于病态,从而破坏传输到寄存器和存储器中的数据而获得额外的访问途径。
当芯片与外界进行数据传输时,破译者可以通过对片内CPU加上超过芯片正常工作的频率和电压,让CPU工作在非正常工作状态下,从而泄漏片内的数据信息,这就犹如“酒后吐真言”或利用催眠去套取人心中的秘密一样。此种手段可禁止保护电路工作或强制处理器执行错误操作,从而获取信息。
在数据传输当中,破译者也可通过测量芯片电流消耗来获取信息。因为单片机是一个活动的电子器件,当它执行不同的指令时,对应的电源功率消耗也相应变化,如果所探测的密钥的一部份是对的话,所耗的电流便会小,这样通过反复检测电流消耗的模式,便可以知道密钥的所有或一部分位数。因此,通过使用特殊的电子测量仪器和数学统计方法分析和检测这些变化,也可获取芯片中的特定关键信息。
针对这类破解方式,该加密芯片采取的安全技术措施是:
内置时钟电路及时钟探测器以防止瞬态时钟所致故障产生攻击;
内置稳压电路以防止瞬态电源以及瞬态外部电场所致故障产生攻击;
内置电流调节器以防止SPA/DPA,DFA,SEMA/DEMA等窃听技术攻击;
内置硬件随机数据产生器产生动态密钥以防止外部数据检测破译密钥
同时, 其中内置丰富的传感触发源,如温度传感检测,电压传感检测,光传感检测,以及内置的灵敏触碰机制,一旦监测到有非法访问或外部攻击,哪怕非常轻微的破坏,在接触到数据之前,就触发自毁机制,这样可以实现快速自毁,也无需片间传输,极大地提高了物理安全性能,并降低了安全风险.
市场上目前很多加密芯片不具备该加密芯片的专业安全技术(原因在于ITSEC 欧盟安全评价标准 认证很严格,需要雄厚的资金和技术实力). 这也正是市场上众多加密芯片能够容易被破解的原因之所在,即其硬件平台是不安全的。这些加密芯片的硬件防护措施是被动的,没有一种积极主动的应对外来攻击的安全技术措施在里面。尽管价格便宜,却易破解,长远考虑,成本亦难以节约,更重要的是会失去自己产品的信誉,得不偿失。
同时,因为加密算法的安全性都是相对的,在攻击者面前,没有一个算法是无懈可击的。因此,当选择了一种高安全性的加密算法后,再选择一款硬件安全技术完善的加密芯片就变得很重要。