組込みプロセッサに仕掛けられたハードウェアトロイに関する研究

摘要

近年，ハードウェアトロイの脅威とその対策についての研究が活発化している．ハードウェアトロイとは，LSIテロリストの手により，LSIの内部に直接仕込まれた回路であり，ある発症条件（トリガ）が満たされることで，破壊活動を開始する．その被害はネットワークの不通，システム停止，情報の流出等，多岐に渡る．特に，近年普及が著しいモバイル機器に用いられる組込みプロセッサがターゲットとなった場合，その被害は甚大であるこ．とが予想される．本研究では，組込みプロセッサに仕掛けられるハードウェアトロイの動作や被害を確認する為に，検証用環境を開発した．この環境は，CPUにARMコアを採用し，FPGA内部のAXIバスにカスタムIPを接続できる．カスタムIPには，ハードウェアトロイが仕込まれた暗号回路を設計·実装した．ハードウェアトロイは，ARMプロセッサ内でAES暗号処理の無効化及び秘密鍵の流出を実行する事ができる．実装の結果，ARM回路を含めた，通常のAES回路とハードウェアトロイ混入AES回路を比較し，ハードウェア量の増加を2.54％に動作周波数の低下を0.74％に抑え，トリガがかかった際に暗号機能の無効化，秘密鍵の流出を確認した．