ピンコントロール攻撃

PLCは、さまざまな種類の電気信号と電子信号を受信および送信できます。入力は通常センサーから得られ、出力はモーター、バルブ、またはリレーを制御するために使用できます。これらは、システムオンチップ（SoC）と呼ばれる集積回路の入出力ピンに接続されています。SoCのピンコントローラは、ピンのモード（つまり、入力または出力として機能するように設定）を構成できます。専門家は、PLCを侵害した攻撃者が、検出されずに、またヒューマンマシンインターフェース（HMI）を介してプロセスを監視するオペレーターに警告することなく、入出力を改ざんできることを発見しました。^{[ 7 ]}

組み込みSoCは通常、電気回路に接続された数百のピンを使用します。これらのピンの中には、単一の目的を持つものがあります。たとえば、電力またはクロック信号のみを提供するピンもあります。さまざまなI/O要件を持つさまざまな機器ベンダーがこれらのSoCを使用するため、SoCメーカーは、アプリケーションに応じて、特定の物理ピンを複数の相互排他的な機能に使用するようにSoCを製造します。^{[ 8 ]}ピンの機能を再定義する概念はピン多重化と呼ばれ、SoC設計の必要な仕様の1つです。^{[ 9 ]}ピン多重化とOSの相互作用に関しては、多重化のための割り込みがないため、起動時にのみピンを多重化することをSoCベンダーは推奨しています。ただし、ユーザーは実行時にピンを多重化することもでき、その制限はありません。

ハードウェアレベルでのピン多重化の現在の設計は、セキュリティ上の問題を引き起こします。たとえば、あるアプリケーションが、特定の多重化設定でピンに接続された特定の周辺コントローラを使用しているとします。ある時点で、別のアプリケーション（2番目のアプリケーション）が、最初のアプリケーションが使用しているピンの多重化設定を変更します。ピンが多重化されると、最初の周辺コントローラへの物理的な接続が切断されます。しかし、ハードウェアレベルでは割り込みがないため、OSは最初の周辺コントローラがまだ使用可能であると想定します。したがって、OSは、アプリケーションから要求された書き込みおよび読み取り操作をエラーなく実行し続けます。^{[ 6 ]}

実行時にI/Oに接続されたピンの機能を変更する概念は、ピン多重化攻撃と呼ばれます。^{[ 10 ]}