광자 방출로 유도한 레이저 결함 주입으로 RP2350의 보안 디버그 활성화
요약
이 글은 광자 방출과 레이저 결함 주입을 이용해 RP2350의 보안 디버그를 활성화하는 공격 기법에 대해 논하며, 고가의 장비가 필요하지만 저렴한 비용으로도 재현 가능함을 지적합니다. 또한, 하드웨어 보안 모델 자체의 근본적인 취약점을 비판하고, 물리적 접근이 핵심임을 강조합니다.
핵심 포인트
- 고가 장비 없이도 유사 공격 재현 가능 (PicoEMP 등 활용)
- 하드웨어 보안은 물리적 소유권에 의해 일시적으로만 보장됨
- 보안 경쟁보다는 신뢰 하드웨어 모델 자체의 근본적인 결함이 문제임
- 물리적 접근과 장치 손상이 핵심이며, 이는 고가 장비 필요성을 낮춤
공격의 세부 내용을 자세히 공개해 준 점이 좋음. 25만 달러짜리 실험 장비는 이런 공격을 처음 발견하고 구현·문서화할 때 유용하지만, 가정용 실험실에서도 장비 비용 2만 5,000달러 미만, 아마 1만 달러 미만으로 재현 가능함.
나도 MPC5566 칩에서 Colin O’Flynn의 BAM BAM 공격을 재현할 때 비슷했음. 그는 ChipShouter(5,000달러)를 썼지만, 나는 PicoEMP(50달러) 를 사용함.
그 25만 달러짜리 장비가 전문 하드웨어 보안 연구실에 이미 갖춰진 장비인지, 이번 공격만을 위해 별도로 구매해야 하는 장비인지 궁금했음.
며칠 전 나도 25만 달러쯤 하는 차량인 샌프란시스코 Muni 2번 버스를 타고 Marina 쪽으로 갔지만, 이미 운행 중인 버스라 큰돈을 낼 필요가 없었음. 새로 버스를 살 필요는 없었던 셈임.
SPC58에서 실행되는 애플리케이션을 더 자세히 분석하고 싶은데, 아쉽게도 록스텝 듀얼 코어임. 공격이 가능하더라도 예산은 자동으로 두 배 이상 들 것 같음.
RP2350의 보안 인클레이브는 Yubikey 대체 장치를 만드는 데 특히 매력적인 요소였음.
금고를 뚫는 쪽과 만드는 쪽의 경쟁은 계속될 것이고, 이번에 얻은 교훈으로 다음 세대는 더 뚫기 어려워질 것으로 기대함.
이번에는 금고를 뚫으려는 사람이 그 금고의 소유자임.
이를 끝없는 공방으로 치부하는 건 무책임하고 피상적이며, 교훈도 잘못 짚은 것임. 대칭키 암호에는 같은 말을 하지 않을 것임. 25년 전 AES로 암호화한 암호문은 지금도 안전하고, 가까운 미래에 이를 바꿀 만한 것도 보이지 않으니 군비 경쟁이 아님. 어처구니없는 수출 규제 때문에 사용한 56비트 단일 DES 같은 암호 체계를 제외하면 45년까지 거슬러 올라갈 수 있음.
이런 경쟁이 생기는 이유는 신뢰 하드웨어의 보안 모델 자체에 결함이 있기 때문임. 공격자가 장치를 물리적으로 소유하면 보안은 일시적이며 공격·방어 경쟁에 좌우됨. 그러니 이런 접근을 그만둬야 함. 신뢰 하드웨어는 컴퓨팅 생태계 전체에도 매우 부정적인 외부 효과를 끼침.
DRAM 칩을 열면 영상 촬영에 쓸 수 있다는 사실을 처음 알게 됐을 때가 떠오름. 물론 이번 작업이 이루어진 미세한 규모는 대단히 인상적임.
연결된 Raspberry Pi 해킹 대회를 살펴보다가 기초적인 부분에서 막혔음. 저장소의 스크립트는 OTP에 0xc0ff 0xffee를 몇 번 기록해 추출할 비밀값으로 쓰는 것 같은데, 상금 2만 달러가 걸린 만큼 이것이 실제 정답일 수는 없어 보임.
공개 GitHub 저장소에서 비밀값을 안전하게 설치하는 방법도 떠오르지 않음. 장치에서 공장 출하 시 심어 둔 다른 비밀키로 무언가를 암호화한다면 결국 같은 의문을 뒤로 미룰 뿐임. 새 RP23550의 OTP는 모두 0으로 초기화되어 있으니, 실제 비밀값을 공장에서 기록해 두는 것도 아닌 듯함.
내가 무엇을 놓친 걸까? 참가자의 RP2350에 실제 비밀값은 어떻게 설치되는 걸까?
안내에 따르면, 취약점을 찾았다고 생각하면 doh@raspberrypi.com으로 세부 내용을 보내면 됨. 그러면 별도의 비밀값을 숨겨 둔 Pico2를 보내 주며, 그 값을 추출하면 2만 달러를 받는 방식임.
물리적 접근과 장치를 손상시키는 사전 작업, 약 25만 달러의 실험 장비가 필요하다고 함. 실용성이 높지는 않지만 흥미로운 공격임.
역공학 대행 업체라면 25만 달러가 나쁜 투자는 아님. 펌웨어 추출 한 건에 1,000달러 정도 받을 수 있을 것임. 물론 규제가 덜한 지역에서 하기 좋은 사업임.
국가 차원의 공격자에게는 푼돈임.
직장에 이런 장비가 있어서 여유 시간에 쓸 수 있는 사람도 있음.
25만 달러짜리 장비가 필요한 건 어디까지나 현재 기준임.
오히려 방어력이 인상적이라는 뜻으로 읽힘. 물리적으로 접근할 수 있는 50달러짜리 작동 중인 장치라도, 25만 달러의 자본 없이는 루트 권한을 얻기 어렵다는 뜻으로 보임.
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