ハードウェアバックドア

ハードウェアバックドアは、コンピュータシステムの物理コンポーネント（ハードウェアとも呼ばれる）内に実装されたバックドアです。コンポーネントのファームウェアに悪意のあるコードを導入することで作成できるほか、集積回路の製造プロセス中に作成されてハードウェアトロイの木馬と呼ばれることもあります。^{[1] [2]}多くの場合、バックドア対策の設計手法に投資しない限り、スマートカードや暗号プロセッサのセキュリティを弱体化させるために使用されます。 ^[3]また、自動車のハッキングにも使用されることが考えられています。^[4]

ハードウェアバックドアの存在は、いくつかの理由から重大なセキュリティリスクをもたらします。検出が難しく、ウイルス対策ソフトウェアなどの従来の方法では削除できません。また、ディスク暗号化などの他のセキュリティ対策を回避することもできます。ハードウェアトロイの木馬は、エンドユーザーが製造チェーンを制御できない製造段階で導入される可能性があります。^[1]

2008年、FBIは米国で約3,500個の偽造シスコネットワークコンポーネントが発見されたと報告しており、その一部は軍や政府のインフラに導入されていた。 ^[5]

数年後の2011年、ジョナサン・ブロサードは概念実証ハードウェアバックドア「Rakshasa」を発表しました。このバックドアは、ハードウェアに物理的にアクセスできる個人によってインストールされる可能性があります。corebootを使用して、正当なオープンソースツールで構成されたSeaBIOSとiPXEベースのブートキットでBIOSを再フラッシュし、ブートプロセス中にインターネットからマルウェアを取得できるようにします。^[1]

翌年の2012年、ケンブリッジ大学コンピュータ研究所のセルゲイ・スコロボガトフとクリストファー・ウッズは、軍用グレードのFPGAデバイスにバックドアを発見したと報告した。このバックドアは、機密情報にアクセスして変更するために悪用される可能性がある。^{[6] [7] [8]}これはソフトウェアの問題であり、意図的な妨害行為ではないことが証明されたと言われている。それでも、機器メーカーはマイクロチップが意図したとおりに動作することを保証する必要があるという注目を集めた。^{[9] [10]}その年の後半、中国企業ZTEが開発した2台の携帯電話にルートアクセスバックドアが搭載されていることが判明した。セキュリティ研究者のドミトリ・アルペロビッチによると、このエクスプロイトはソフトウェアにハードコードされたパスワードを使用していた。 ^[11]

2012年以降、米国はファーウェイの製品にバックドアが存在する可能性があると表明した。^[12]

2013年、マサチューセッツ大学の研究者らは、トランジスタの結晶構造に特定の不純物を導入してインテルの乱数ジェネレータを変更することで、CPUの内部暗号機構を破る方法を考案した。^[13]

エドワード・スノーデンが開始した監視活動の暴露中に2013年以降に公開された文書によると、テイラード・アクセス・オペレーション（TAO）ユニットと他のNSA職員が、監視対象の組織に出荷されるサーバー、ルーター、その他のネットワーク機器を傍受し、配送前に秘密裏にインプラントファームウェアをインストールしていたことが明らかになりました。^{[14] [15]}これらのツールには、オペレーティングシステムの再インストール後も生き残るカスタムBIOSエクスプロイトや、スパイハードウェアと無線トランシーバーが詰め込まれたUSBケーブルが含まれています。^[16]

2016 年 6 月、ミシガン大学電気工学部およびコンピュータサイエンス学部が「アナログ回路を利用してハードウェア攻撃を仕掛ける」ハードウェア バックドアを作成したと報じられました。このバックドアはコンデンサが十分に充電されるだけの電気を蓄えるとスイッチが入り、バックドアを仕掛けたチップを含む PC などのシステムやデバイスに攻撃者が完全にアクセスできるようになります。IEEE プライバシーとセキュリティ シンポジウムで「最優秀論文」賞を受賞したこの研究では、極小のハードウェア バックドアはハードウェア セキュリティ分析の最新の方法では実質的に検出できず、チップ工場の従業員 1 人でも仕掛けられる可能性があるとも指摘されています。^{[17] [18]}

2016年9月、スコロボガトフは、多くのAppleデバイスで使用されているメインメモリストレージシステムであるiPhone 5CからNANDチップを取り外し、それを複製して、試行回数カウンターで許可されているよりも多くの間違った組み合わせを試すことができる方法を示しました。^[19]

2018年10月、ブルームバーグは、中国のスパイによる攻撃がアメリカの技術サプライチェーンを危険にさらし、アマゾンやアップルを含む約30社の米国企業に及んだと報じた。^[20]

スコロボガトフはチップへの悪意ある挿入を検出できる技術を開発した。^[10]

ニューヨーク大学タンドン工学部の研究者は、検証可能なコンピューティングを使用してチップの動作を裏付ける方法を開発した。この方法では、「販売用に製造された」チップに、チップの計算が正しいことを証明する組み込み検証モジュールが含まれ、関連する外部モジュールが組み込み検証モジュールを検証する。^[9]ユニバーシティ・カレッジ・ロンドン(UCL)の研究者が開発した別の手法は、ばらばらのサプライチェーンからの複数の同一チップ間で信頼を分散させることに依存している。これらのチップの少なくとも 1 つが正直であると仮定すると、デバイスのセキュリティが維持される。^[21]

南カリフォルニア大学ミン・シェイ電気・コンピュータ工学部とポール・シェラー研究所光子科学部門の研究者らは、タイコグラフィックX線断層撮影法と呼ばれる新しい技術を開発した。^[22]この技術は、チップを破壊したり切断したりすることなくチップの設計図と設計を検証できる唯一の現在の方法である。また、他の現在の方法よりも大幅に短時間で検証できる。南カリフォルニア大学のアンソニー・FJ・レヴィ電気・コンピュータ工学教授は、「これは電子チップの非破壊リバースエンジニアリングへの唯一のアプローチであり、リバースエンジニアリングだけでなく、チップが設計どおりに製造されていることを保証します。ファウンドリ、設計の側面、設計者を特定できます。指紋のようなものです」と説明している。[ ^22]この方法は現在、チップを3Dでスキャンし、セクションを拡大表示することができ、最大12ミリメートル×12ミリメートルのチップに対応^[22]「ラミノグラフィー技術の将来のバージョンでは、わずか2ナノメートルの解像度に達するか、300×300マイクロメートルのセグメントの低解像度検査の時間を1時間未満に短縮できる可能性があると研究者らは述べています。」^[22]

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• AMD プラットフォーム セキュリティ プロセッサ

• クリーグ、クリスチャン。ドンブロウスキー、エイドリアン。ホーベル、ハイデリンデ。クロンボルツ、カタリーナ。ウェイプル、エドガー (2013)。ハードウェアマルウェア。 [Sl]: モーガン & クレイプール。ISBN 9781627052528。