Aktuelle Entwicklungen der Hardwaresicherheit

Für ein eingebettetes Gerät, das mehr als 10 Jahre im Einsatz sein wird, wird ein SoC entworfen. Welcher Hardware- und Firmwareentwurf ist geeignet, um auf künftige kryptografische Umstellungen (etwa den Übergang zur Post-Quanten-Kryptografie) vorbereitet zu sein?

  1. AAm sichersten ist es, ein einziges Signaturprüfverfahren samt öffentlichem Schlüssel ins Boot-ROM zu schreiben und so festzulegen, dass niemand es je ändern kann
  2. BBei der Prüfung beim Start Raum für mehrere Verfahren und Schlüssel lassen, Beschleuniger als von mehreren Verfahren nutzbare Bausteine auslegen und den Austausch von Verfahren per Update ermöglichen
  3. CEs genügt, für die eine Kurve der derzeit verwendeten Elliptische-Kurven-Kryptografie eine dedizierte Schaltung mit möglichst kleiner Fläche fest einzubauen
Antwort und Erläuterung anzeigen

Antwort: B. Bei der Prüfung beim Start Raum für mehrere Verfahren und Schlüssel lassen, Beschleuniger als von mehreren Verfahren nutzbare Bausteine auslegen und den Austausch von Verfahren per Update ermöglichen

Hardware lässt sich nach der Fertigung nicht neu bauen; wird nur ein Verfahren in Schaltungen oder ROM fixiert, muss das Gerät selbst neu gebaut werden, wenn dieses Verfahren nicht mehr sicher ist. Kann das Boot-ROM mehrere Schlüssel-Hashwerte in eFuses halten oder zwischen Verfahren wählen, lassen sich Schlüssel und Verfahren später wechseln. Sind auch die Beschleuniger Bausteine, die mehrere Verfahren nutzen können, etwa für eine Hashfunktion (SHA-2 oder SHA-3), die Polynommultiplikation und Arithmetik großer Ganzzahlen, lassen sich neue Verfahren per Firmware-Update leichter unterstützen. Für Firmware-Signaturen kommen auch Verfahren wie LMS oder XMSS in Frage, deren Sicherheit allein auf Hashfunktionen beruht; dann ist eine Zustandsverwaltung auf der signierenden Seite unerlässlich, damit ein Einmalschlüssel nie zweimal verwendet wird.

Dieses Thema üben Zur Themenseite

Weitere Fragen zu Aktuelle Entwicklungen der Hardwaresicherheit

  1. Welcher Vorteil von Initiativen wie OpenTitan und Caliptra, die den Schaltungsentwurf eines Root of Trust offenlegen, trifft am besten zu?
  2. Welche Beschreibung des Mechanismus von DICE (Device Identifier Composition Engine), festgelegt von der TCG, ist richtig?
  3. Ein Gerät aktualisiert seine Firmware mithilfe zweier Bereiche, Seite A und Seite B. Wann ist der beste Zeitpunkt, die für den Rollback-Schutz in einer eFuse gespeicherte Mindestversionsnummer auf die neue Versionsnummer anzuheben?
  4. Welche Beschreibung einer Hardware-Stückliste (HBOM) ist richtig?
  5. Welche Sichtweise auf die Sicherheit ist angemessen, wenn Chiplets mehrerer Unternehmen in einem Gehäuse kombiniert werden?