فناوری جدیدی که توسط پژوهشگران دانشگاه آدلاید توسعه یافته، امکان مشاهده فعالیت ترانزیستورهای یک پردازنده را در حین کار فراهم کرده و نگرانیهایی درباره امنیت دادهها ایجاد کرده است.
به گزارش سرویس امنیت سایبری تکناک، بر اساس گزارشی از IEEE Spectrum، این تیم تحقیقاتی روش نوآورانهای را معرفی کرده است که با استفاده از تابش تراهرتز میتواند رفتار داخلی یک تراشه را بدون نیاز به خاموش کردن آن بررسی کند؛ رویکردی که میتواند نحوه تست و تحلیل نیمههادیها را به طور اساسی متحول کند.
در این روش، پژوهشگران از دستگاهی به نام تحلیلگر شبکه برداری یا VNA استفاده میکنند، که سیگنال مایکروویو با فرکانس و فاز مشخص تولید میکند. سپس این سیگنال با استفاده از افزاینده فرکانسی به موج تراهرتز تبدیل میشود و از طریق یک لنز متمرکزکننده به سطح ریزتراشه تابانده میشود.
برای انجام این آزمایش، پردازنده باید روشن باشد و در حال پردازش دادهها کار کند. در این شرایط، روشن و خاموش شدن ترانزیستورها باعث تغییر در سیگنال بازتابی تراهرتز میشود. این تغییرات به گیرنده بازمیگردد و سپس سیگنال دوباره به مایکروویو تبدیل میشود تا با سیگنال اولیه مقایسه شود. این مقایسه با استفاده از یک گیرنده هموداین مربعی انجام میشود که قادر است تفاوتهای بسیار جزئی را در دامنه و فاز تشخیص دهد.
Withawat Withayachumnankul، یکی از پژوهشگران این پروژه اعلام کرده است که تیم او برای استفاده از این روش مجبور به تغییر در گیرنده دستگاه شده است، چرا که این ابزار در ابتدا برای کار در محدوده مایکروویو طراحی شده بود. به گفته او، استفاده از آشکارساز هموداین نقش کلیدی در موفقیت این فناوری داشته است، چرا که تنها این ابزار میتواند اختلافهای بسیار کوچک میان سیگنالها را تشخیص دهد. همچنین نویز تولیدشده توسط نوسانساز دستگاه میتواند به راحتی سیگنالهای ضعیف را پنهان کند و تشخیص تغییرات را دشوار سازد.
یکی از مهمترین مزیتهای این فناوری، امکان بررسی عملکرد داخلی پردازنده بدون توقف آن است. این قابلیت میتواند ابزار قدرتمندی برای مهندسان و تکنسینها فراهم کند تا مشکلات سختافزاری را با دقت بیشتری شناسایی نمایند و فرایند طراحی و تست تراشهها را بهبود دهند.
هرچند، این فناوری هنوز با محدودیتهایی روبهرو است. به عنوان مثال، در پردازندههای پیشرفته که از ساختارهای چندلایه یا چیپلتهای سهبعدی استفاده میکنند، تشخیص اینکه سیگنال از کدام لایه بازگشته، دشوار است، بهویژه زمانی که لایههای بالایی غیرشفاف باشند. پژوهشگران در حال بررسی راهکارهایی برای افزایش حساسیت دستگاه هستند تا بتوانند این مشکل را برطرف کنند.
در کنار مزایا، نگرانیهایی درباره امنیت دادهها نیز مطرح شده است. این فناوری در صورت توسعه بیشتر، میتواند به ابزاری برای استخراج اطلاعات از پردازنده در حال کار تبدیل شود. از آنجا که پردازندهها برای پردازش دادهها نیاز به رمزگشایی دارند، استانداردهای رمزنگاری فعلی قادر به مقابله با چنین تهدیدی نخواهند بود، به همین دلیل کارشناسان امنیتی بر این باور هستند که باید از هماکنون به فکر طراحی راهکارهای دفاعی برای مقابله با این نوع حملات باشند.
