NVIDIA, Tesla Autopilot에서 전압 글리치 공격 취약점 확인

독일의 새로운 연구 논문은 NVIDIA가 공격자가 Tesla의 자동 조종 시스템에 대한 코드 실행에 대한 권한 있는 제어 권한을 얻을 수 있는 하드웨어 취약점을 확인했다고 밝혔습니다. 이 공격에는 전압 서지를 도입하여 하드웨어를 불안정하게 만드는 '고전적인' 방법이 포함되며, 이 경우 일반적으로 소비자용으로 비활성화되고 실험실 조건을 위한 부트로더의 잠금을 해제할 수 있습니다.

이 공격은 Mercedes-Benz 인포테인먼트 시스템에도 유효하지만 잠재적으로 피해를 줄 수 있는 결과는 훨씬 적습니다.

The 종이, 제목 잊혀진 전압 글리칭의 위협: Nvidia Tegra X2 SoC에 대한 사례 연구, Technische Universitat Berlin에서 왔으며 동일한 연구원의 최근 작업에 대한 후속 조치로 유사한 익스플로잇 AMD Secure Encrypted Virtualization에서, 출판 12월 XNUMX일.

새 논문에서는 다음과 같이 말합니다.

우리는 실험 설정 및 매개 변수를 포함하여 우리가 발견한 내용을 Nvidia에 책임감 있게 공개했습니다. Nvidia는 우리의 실험을 재구성하고 결함 주입이 테스트된 Tegra Parker SoC 및 이전 칩에 영향을 미친다는 것을 확인했습니다. 그들에 따르면 모든 최신 Tegra SoC에는 이러한 유형의 공격을 완화하기 위한 대책이 포함될 것입니다. 또한 취약한 칩에 대한 전압 오류 주입의 효율성을 줄이기 위한 대책을 제안했습니다...

이 논문은 그들의 연구에서 입증된 공격의 종류는 적이 시스템의 펌웨어를 변경하여 자율 차량이 인간의 장애물에 반응하는 방식을 포함하여 필수 제어 시스템을 조작할 수 있도록 허용할 수 있다고 설명합니다.

그들은 조종석 디스플레이 시스템을 조작하는 것조차 실제 위험을 수반하여 현재 주행 속도 및 차량의 안전한 운행에 필수적인 기타 정보를 잘못 표시할 수 있다는 점에 주목합니다.

전압 오류 주입

전압 글리칭이라고도 하는 FI(전압 결함 주입)는 잠시 동안 시스템 공급 전압을 과도하게 또는 낮게 유지합니다. 그것은 아주 오래된 공격 방식; 연구원들은 스마트 카드가 XNUMX년 전에 이 접근 방식에 대해 강화되었다는 점에 주목하고 칩 제조업체가 이 특정 공격 벡터를 사실상 잊어버렸다고 제안합니다.

그러나 그들은 교란된 전원 공급 장치로 인한 잠재적 중단을 악화시킬 수 있는 복잡한 전원 트리와 더 높은 전력 소비율로 인해 SoC(System on a Chip)를 보호하는 것이 최근 몇 년 동안 더 복잡해졌다는 점을 인정합니다.

이 유형의 공격에는 가능하다는 것이 입증되었습니다 과거의 구형 NVIDIA Tegra X1 SoC에 비해. 그러나 최신 Tegra X2 SoC('Parker')는 Tesla의 Autopilot 반자율 주행 시스템을 비롯한 보다 중요한 시스템과 사용되는 시스템에 사용됩니다. 메르세데스-벤츠 그리고 현대자동차.

새로운 논문은 연구원들이 시스템의 내부 읽기 전용 메모리(iROM)에서 콘텐츠를 추출할 수 있도록 허용한 Tegra X2 SoC에 대한 전압 글리칭 공격을 시연합니다. 제조업체의 IP를 손상시키는 것 외에도 신뢰할 수 있는 코드 실행을 완전히 비활성화할 수 있습니다.

영구적인 타협 가능

또한, 침입은 취약하거나 다시 시작할 때 반드시 제거되지 않습니다. 연구원은 영구적으로 비활성화할 수 있는 '하드웨어 임플란트'를 개발했습니다. 루트 오브 트러스트 (썩음).

독일 연구원이 개발한 '지렛대 회로' 다이어그램 – Tegra X2에서 RoT(Root of Trust)를 조작할 수 있는 영구적인 하드웨어 수정. 출처 : https://arxiv.org/pdf/2108.06131.pdf

익스플로잇을 매핑하기 위해 연구원들은 X2에 대한 숨겨진 문서를 잠금 해제하려고 했습니다. L4T 패키지. 매핑은 명시적으로는 아니지만 다음에서 설명합니다. 온라인 문서 Jetson TX2 부팅 흐름용.

TX2 부팅 소프트웨어의 흐름 제어. 출처: https://docs.nvidia.com/

그러나 연구원들은 유출된 헤더 파일에서 필요한 정보를 얻을 수 있었지만 모호한 NVIDIA 관련 코드에 대해 GitHub를 트롤링하여 상당한 도움을 받았다고 언급했습니다.

헤더 파일이 Nvidia에서 제공된다는 사실을 깨닫기 전에 GitHub에서 검색했습니다. Nvidia 코드가 포함된 리포지토리를 찾는 것 외에도 검색 결과 "switch-bootroms"라는 리포지토리도 발견되었습니다. 이 리포지토리에는 모델 번호가 T210 및 T214인 Tegra SoC의 유출된 BR 소스 코드가 포함되어 있습니다. 반면 T210은 Tegra X1(코드명 "Erista")의 원래 모델이고 T214는 Tegra X1+라고도 하는 업데이트된 버전입니다.코드네임 마리코”). X1+는 더 빠른 클럭 속도를 포함하며 저장소의 주석 및 코드로 판단할 때 FI에 대해 강화됩니다. 조사하는 동안 이 코드에 대한 액세스로 X2에 대한 이해가 크게 향상되었습니다.'

(각주가 하이퍼링크로 변환됨)

모든 퓨즈와 암호화 코드는 새로운 방법으로 밝혀졌고 부트로더 시스템의 후기 단계는 성공적으로 해독되었습니다. 익스플로잇의 가장 주목할만한 성과는 아마도 전용 하드웨어를 통해 다시 시작하는 동안 지속되도록 하는 능력일 것입니다. Team Xecutor에서 개발한 X1 칩 시리즈의 Nintendo Switch 이식용.

완화

이 백서에서는 X 시리즈 SoC의 향후 반복을 전압 글리칭 공격에 대한 저항력으로 만들 수 있는 여러 가지 강화 방법을 제안합니다. 엔비디아와 이 문제를 논의하면서 회사는 기존 SoC의 경우 열과 용제에 의해 분해되지 않는 에폭시를 사용하는 등 기판 수준의 변경이 도움이 될 것이라고 제안했습니다. 회로를 쉽게 분해할 수 없으면 타협하기가 훨씬 더 어렵습니다.

이 백서는 또한 SoC용 전용 인쇄 회로 기판(PCB)이 설명된 공격의 일부를 형성하는 커플링 커패시터의 필요성을 배제하는 한 가지 방법이라고 제안합니다.

SoC의 향후 설계를 위해 교차 도메인 전압 글리치 감지 회로를 사용합니다. 최근 NVIDIA가 특허를 취득한 악의적이거나 전압 교란이 의심되는 경우 트리거 경고를 활성화할 수 있습니다.

악용되는 결함의 특성을 이해하고 소프트웨어 수준에서 대응하기 어렵기 때문에 소프트웨어를 통해 문제를 해결하는 것은 더 어려운 일입니다.

이 논문은 대부분의 명백한 보호 장치가 구형 X1 칩을 보호하기 위해 시간이 지남에 따라 발전했지만 X2에는 없다는 사실을 분명히 밝혔습니다.

보고서는 다음과 같이 결론을 내립니다.

'제조업체와 설계자는 이미 XNUMX년 이상 존재해 온 단순해 보이는 하드웨어 공격을 잊어서는 안 됩니다.'