包邮硬件设备安全攻防实战

第 1章 牙科卫生：嵌入式安全简介 11.1 硬件组件 11.2 软件组件 31.2.1 初始引导代码 31.2.2 引导加载程序 41.2.3 可信执行环境操作系统和可信应用程序 41.2.4 固件映像 5第 1章 牙科卫生：嵌入式安全简介 11.1 硬件组件 11.2 软件组件 31.2.1 初始引导代码 31.2.2 引导加载程序 41.2.3 可信执行环境操作系统和可信应用程序 41.2.4 固件映像 51.2.5 主操作系统内核和应用程序 51.3 硬件威胁建模 51.3.1 什么是安全 61.3.2 攻击树 81.4 剖析攻击者 81.5 攻击类型 101.5.1 针对硬件的软件攻击 101.5.2 PCB级攻击 121.5.3 逻辑攻击 131.5.4 非入侵攻击 141.5.5 芯片入侵攻击 141.6 资产和安全目标 171.6.1 二进制代码的机密性和完整性 181.6.2 密钥的机密性和完整性 181.6.3 远程引导证明 191.6.4 个人可识别信息的保密性和完整性 201.6.5 传感器数据完整性和机密性 201.6.6 内容机密性保护 201.6.7 安全性和故障容忍性 211.7 对策 211.7.1 保护 211.7.2 检测 221.7.3 响应 221.8 攻击树示例 221.8.1 识别与利用 251.8.2 可扩展性 251.8.3 分析攻击树 251.8.4 对硬件攻击路径进行评分 251.9 披露安全问题 271.10 总结 28第 2章 伸出手，触摸我，触摸你：硬件外围设备接口 292.1 电子基础知识 292.1.1 电压 302.1.2 电流 302.1.3 电阻 302.1.4 欧姆定律 302.1.5 交流/直流 312.1.6 电阻 312.1.7 功率 322.2 数字通信逻辑协议 322.2.1 逻辑电平 332.2.2 高阻抗、上拉和下拉 342.2.3 推挽vs.三态vs.集电极开路或漏极开路 352.2.4 异步vs.同步vs.嵌入式时钟 362.2.5 差分信号 372.3 低速串行接口 382.3.1 通用异步接收发送设备串行 382.3.2 串行外围接口 402.3.3 内部IC接口 422.3.4 安全数字输入/输出和嵌入式多媒体卡 452.3.5 CAN总线 462.3.6 JTAG和其他调试接口 472.4 并行接口 502.5 高速串行接口 522.5.1 通用串行总线 522.5.2 PCI Express 542.5.3 以太网 542.6 测量 542.6.1 万用表：伏特 552.6.2 万用表：连通性 552.6.3 数字示波器 552.6.4 逻辑分析仪 592.7 总结 59第3章 接头套管：识别组件和收集信息 603.1 信息收集 603.1.1 联邦通信委员会备案 613.1.2 专利 623.1.3 数据手册和原理图 643.1.4 信息搜索示例：USB armory设备 653.2 拆解示例 713.2.1 识别电路板上的IC 713.2.2 小型引线封装：SOIC、SOP和QFP 733.2.3 无引线的封装：SO和QFN 743.2.4 球栅格阵列 753.2.5 芯片级封装 773.2.6 DIP、通孔和其他 773.3 PCB上的IC封装示例 783.4 映射PCB 833.5 从固件中提取信息 883.5.1 获取固件映像 883.5.2 分析固件映像 903.6 总结 96第4章 瓷器店里的公牛：引入故障注入 974.1 故障安全机制 984.1.1 规避固件签名验证 984.1.2 获得对锁定功能的访问权限 984.1.3 恢复加密密钥 994.2 OpenSSH故障注入练习 994.2.1 将故障注入C代码 994.2.2 将故障注入机器代码 1014.3 故障注入器 1024.3.1 目标设备和故障目标 1034.3.2 故障注入工具 1034.3.3 目标准备和控制 1044.4 故障查找方法 1084.4.1 发现故障原语 1084.4.2 搜索有效故障 1114.4.3 搜索策略 1174.4.4 分析结果 1194.5 总结 121第5章 不要舔探头：如何注入故障 1225.1 时钟故障攻击 1225.1.1 亚稳态 1265.1.2 故障敏感性分析 1285.1.3 局限性 1295.1.4 所需硬件 1295.1.5 时钟故障注入参数 1315.2 电压故障注入 1325.2.1 产生电压故障 1325.2.2 构建基于多路复用器的注入器 1335.2.3 短接攻击 1365.2.4 使用短接器攻击树莓派 1375.2.5 电压故障注入参数搜索 1425.3 电磁故障注入攻击 1425.3.1 产生电磁故障 1445.3.2 电磁故障注入的架构 1445.3.3 EMFI脉冲形状和宽度 1465.3.4 电磁故障注入的搜索参数 1475.4 光学故障注入 1475.4.1 芯片准备 1485.4.2 正面和背面攻击 1495.4.3 激光源 1505.4.4 光学故障注入设置 1515.4.5 光学故障可配置注入参数 1525.5 基底偏置注入 1525.6 硬件故障的触发 1545.7 总结 156第6章 测试时间：故障注入实验室 1576.1 第 一个例子：简单的循环 1586.2 第二个例子：注入有用的故障 1616.2.1 使用短接电路故障来攻击配置字段 1616.2.2 多路复用故障注入 1746.3 第三个例子：差分故障分析 1796.3.1 一点RSA数学知识 1796.3.2 从目标获取正确的签名 1826.4 总结 185第7章 X标记现场：Trezor One钱包内存转储 1867.1 攻击介绍 1867.2 Trezor One钱包内部细节 1877.3 USB读取请求故障 1887.4 反汇编代码 1907.5 构建固件，进行故障注入攻击 1917.6 USB触发和时序 1947.7 实践案例 1977.7.1 设置 1977.7.2 查看故障注入代码 1987.7.3 运行代码 2017.7.4 确认转储 2027.7.5 微调EM脉冲 2037.7.6 基于USB消息的时序调整 2037.8 总结 204第8章 我有力量：功率分析简介 2068.1 定时攻击 2078.1.1 硬盘驱动器定时攻击 2098.1.2 定时攻击的功率测量 2128.2 简单功率分析 2128.2.1 在RSA上应用SPA 2138.2.2 将SPA应用于RSA和Redux 2158.2.3 ECDSA上的SPA 2178.3 总结 222第9章 测试时间：简单功率分析 2239.1 家庭实验室 2239.1.1 构建基本硬件设置 2239.1.2 购买设备 2279.1.3 准备目标代码 2279.1.4 构建安装程序 2299.2 整合：SPA攻击 2319.2.1 准备目标 2319.2.2 准备示波器 2329.2.3 信号的分析 2349.2.4 编写通信和分析脚本 2349.2.5 编写攻击脚本 2379.3 ChipWhisperer-Nano示例 2409.3.1 构建和加载固件 2409.3.2 通信分析 2409.3.3 捕获轨迹 2419.3.4 从轨迹到攻击 2439.4 总结 246第 10章 追踪差异：基础差分功率分析 24710.1 微控制器内部 24810.1.1 改变电容器上的电压 24810.1.2 从电源到数据再到电源 25010.2 直观的异或运算示例 25110.3 差分功率分析攻击 25310.3.1 使用泄露假设预测功率 25310.3.2 Python中的DPA攻击 25610.4 了解你的敌人：高级加密标准速成课程 26010.5 相关功率分析攻击 26210.5.1 相关系数 26310.5.2 使用CPA攻击AES-128 26710.5.3 与目标设备通信 27110.5.4 示波器捕获速率 27210.6 总结 272第 11章 更加极客：高级功率分析 27311.1 主要障碍 27411.2 衡量成功 27611.2.1 基于成功率的度量 27611.2.2 基于熵的度量 27711.2.3 相关峰值进度 27811.2.4 相关峰值高度 27911.3 真实设备上的测量 28011.3.1 设备操作 28011.3.2 测量探头 28211.3.3 确定敏感网络 28511.3.4 自动探头扫描 28511.3.5 示波器设置 28611.4 轨迹集分析与处理 28911.4.1 分析技术 29011.4.2 信号处理 29911.4.3 使用卷积神经网络的深度学习 30211.5 总结 304第 12章 测试时间：高级差分功率分析 30512.1 引导加载程序简介 30512.1.1 引导加载程序通信协议 30612.1.2 AES-256 CBC的详细信息 30712.1.3 攻击AES-256 30712.2 获取和构建引导加载程序代码 30912.3 运行目标并捕获轨迹 30912.3.1 计算CRC 31012.3.2 与引导加载程序通信 31012.3.3 捕获概览轨迹 31012.3.4 捕获详细轨迹 31212.4 分析 31212.4.1 第 14轮密钥 31312.4.2 第 13轮密钥 31412.5 恢复初始向量 31712.5.1 要捕获的内容 31712.5.2 获取第 一条轨迹 31812.5.3 获取剩余轨迹 31912.5.4 分析 31912.6 攻击签名 32312.6.1 攻击理论 32312.6.2 功率分析轨迹 32312.6.3 分析 32412.6.4 所有4字节 32512.7 分析引导加载程序源代码 32512.8 总结 328第 13章 不是玩笑：现实工作中的例子 33013.1 故障注入攻击 33013.1.1 PlayStation 3虚拟机管理程序 33013.1.2 Xbox 360游戏机 33313.2 功率分析攻击 33513.3 总结 340第 14章 重新思考：防御对策、认证和完美防御 34314.1 防御对策 34414.1.1 实施防御对策 34414.1.2 验证防御对策 35714.2 行业认证 35914.3 变得更好 36214.4 总结 362