임베디드 시스템은 센서 측정값에 의존하며, 이 값들은 복잡한 하드웨어-펌웨어 스택(예: 주변 장치 인터페이스, 통신 버스, 메모리 및 드라이버)을 거쳐 사용되는 애플리케이션에 도달합니다. 최악의 경우, 이 경로에 접근하는 공격자는 측정값을 성공적으로 가로채거나(intercept), 덮어쓰거나(overwrite), 위조하거나(fabricate), 재전송할 수 있습니다(replay). 이는 비행 제어기나 산업 공정처럼 이러한 데이터에 기반하여 작동하는 시스템이 잘못되거나 안전하지 않게 동작하게 만들 수 있습니다. 기존의 방어 메커니즘인 신뢰 실행 환경(trusted execution environments)과 신뢰 I/O 경로(trusted I/O paths)는 여전히 신뢰할 수 있는 드라이버 소프트웨어와 올바르게 구성된 접근 제어에 의존하며, 이는 실제로는 취약합니다. 이에 대응하여, 우리는 SensorGuard-RV를 제시합니다. 이것은 중간 소프트웨어, 버스 또는 메모리를 신뢰하지 않고 센서 샘플을 프로세서 레지스터로 전달하는 하드웨어 우선(hardware-first) 접근 방식입니다. 구성 후, 쓰기 한 번만 가능한 소유권 스위치(write-once ownership switch)가 센서를 고정 기능 컨트롤러(fixed-function controller)에 전달하며, 이 컨트롤러는 소프트웨어에 접근할 수 없는 키를 사용하여 하드웨어 수준의 인증 암호화(authenticated encryption)를 수행합니다. 우리는 새로운 RISC-V 명령어를 개발하여 CPU에 샘플을 복호화하고, 태그를 검증한 후에만 레지스터에 쓰는 지시를 내립니다. 또한 리셋 전반에 걸친 재전송까지 거부합니다. 우리는 Artix-7 FPGA와 ADXL362 SPI 가속도계를 사용하여 NEORV32 코어에 SensorGuard-RV를 구현했습니다. 100 MHz에서 보호된 샘플이 레지스터에 도달하는 데 걸리는 시간은 5,191 사이클(51.9 $\mu$s)이며, 이 중 두 개의 Ascon 인증 암호화 엔진이 30%를 차지합니다. 고정 기능 획득 방식은 바이트별 소프트웨어 폴링(polling)을 제거하기 때문에, 보호 루프는 19,015 트랜잭션/s를 유지하며, 이는 소프트웨어 구동 SPI 기준선보다 5.3% 높은 수치입니다. 추가된 로직(3,155 LUT와 2,215 레지스터; 장치의 각각 5.0% 및 1.7%)은 Ascon 엔진에 의해 지배되며 100 MHz 클럭을 유지하고, 추정 전력은 118 mW에서 368 mW로 증가합니다.