Вредоносные атаки с внедрением ошибок в FPGA
В статье обсуждается новая методика атак с использованием ошибок, направленных на программируемые логические интегральные схемы (ПЛИС), особенно в процессе частичной реконфигурации в облачных средах. По мере того как ПЛИС всё шире интегрируются в инфраструктуры облачных вычислений для задач вроде ускорения искусственного интеллекта, их совместное использование вызывает серьёзные проблемы с безопасностью. Авторы представляют атаку с устойчивыми ошибками при реконфигурации, которая эксплуатирует временные параметры загрузки битстрима для внедрения ошибок в ПЛИС, позволяя злоумышленникам вызывать неправильные вычисления без необходимости оставаться активными на протяжении всего процесса реконфигурации.
Атака использует цепи, которые вызывают колебания напряжения во время загрузки частичных битстримов, что может привести к сбоям в вычислениях или отказу в обслуживании (DoS) для других пользователей, совместно использующих ПЛИС. В отличие от предыдущих атак с внедрением ошибок, которые требуют непрерывного воздействия, этот метод должен быть активен только краткое время во время передачи битстрима, что затрудняет его обнаружение. Авторы демонстрируют эффективность своей атаки путём экспериментов над различными прикладными битовыми потоками, включая ускорители нейронных сетей и обработки сигналов, показывая, как эти устойчивые ошибки могут нарушить целостность вычислений.
В заключение, статья подчёркивает критическую уязвимость в управлении динамической реконфигурацией ПЛИС, особенно в сценариях с несколькими арендаторами. Предлагаемая атака с устойчивой ошибкой при реконфигурации не только представляет значительную угрозу для безопасности систем на базе ПЛИС, но также подчеркивает необходимость улучшения стратегий обнаружения и смягчения последствий для защиты от подобных уязвимостей. Результаты исследования подчеркивают важность устранения рисков безопасности, связанных с растущим применением ПЛИС в облачных вычислительных средах.
