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Ataques a hardware geralmente não chegam às notícias. Mas podem ganhar manchetes. Obter acesso físico a hardware é difícil, mas não impossível. Afinal, essa pode ser uma forma de realizar espionagem corporativa, extorquir dinheiro ou roubar documentos importantes. Se você leu nosso post anterior sobre Por que é importante proteger seu hardware?, Você pode ter interesse em aprender sobre as ameaças de hardware mais comuns e como evitá-las.

Vulnerabilidades do subsistema

Você provavelmente já implementou todas as medidas necessárias para restringir fisicamente o acesso ao seu data center e aos seus servidores. Praticamente ninguém sem credenciais e autorizações de segurança consegue acessar seus servidores. Além disso, você tomou as precauções necessárias para proteger seu software e sua rede. Isso significa que seus principais sistemas estão protegidos.

No entanto, os criminosos podem optar por explorar um canal lateral através de um subsistema externo ao sistema protegido. Por exemplo, a maioria dos discos rígidos comuns pode ser removida e conectada a outro computador, concedendo assim acesso a todos os arquivos.

As estratégias a seguir ajudarão você a melhorar a segurança dos subsistemas.

Aceleração de Criptomoedas

Um acelerador criptográfico é um dispositivo periférico que executa funções criptográficas em hardware, em vez de software. Como resultado, a criptografia ocorre no nível do hardware, eliminando vulnerabilidades de software que podem ser exploradas. De fato, o software AES pode ser injetado com código malicioso, o que facilitaria a decodificação por um hacker. Em contrapartida, o hardware AES não será afetado.

Geradores de Números Aleatórios Verdadeiros

Você já usou um "gerador de código aleatório" como dispositivo de autenticação para se conectar a uma rede Wi-Fi? Com ​​mais frequência do que se imagina, esses geradores de código aleatório seguem um padrão que pode ser facilmente previsto ou adivinhado. A maioria dos geradores usa o tempo como base para gerar os códigos e, se houver uma maneira de saber quando o produto foi fabricado ou ligado pela primeira vez, é possível deduzir o código. O tempo não é um elemento verdadeiramente aleatório. Se você realmente deseja proteger sua empresa em todos os níveis, deve garantir que seus geradores de código aleatório sejam verdadeiramente aleatórios. Para isso, você deve se certificar de que eles não sejam baseados em elementos não aleatórios.

Criptografia de memória

A criptografia de memória e mensagens faz parte da história da humanidade há muito tempo. Diferentes culturas, em diferentes épocas, inventaram e aproveitaram as vantagens de dispositivos de criptografia para manter segredos: cifras são apenas um exemplo. Com os avanços tecnológicos mais recentes, ROM e RAM podem ser criptografadas, impedindo o acesso não autorizado aos dados sem a necessidade de hardware específico. Também é possível encontrar muitos microcontroladores com bits de proteção contra leitura que impedem a clonagem de firmware. Por fim, você encontra unidades flash e discos rígidos externos com criptografia disponível no mercado. Lembre-se: é tão importante proteger os subsistemas e canais laterais quanto o sistema principal e os servidores.

Inicialização segura

E se você realmente quer começar a proteger seus sistemas na raiz, precisa começar pelos processadores. Processadores podem executar código legítimo e malicioso. Portanto, você precisa garantir que seu processador execute apenas código legítimo e não malicioso. O código de inicialização principal de qualquer sistema nunca pode ser verificado quanto à autenticidade, mas os estágios de inicialização subsequentes podem. E é aí que os criminosos tentarão injetar código malicioso.

Uma forma de proteger a inicialização é executar um código imutável e imune a ataques de injeção de código. O código verifica o aplicativo a ser carregado, buscando confirmação da integridade do código. Se houver código malicioso injetado, o sistema será executado em um estado limitado ou alertará o sistema operacional, protegendo assim a inicialização.

Zonas de confiança

Essa estratégia está relacionada à inicialização segura, pois essa técnica também visa ajudar a verificar se o código em execução nos processadores é autêntico. A maioria das instruções da CPU é benigna, mas algumas podem ser perigosas e fornecer acesso ao hardware, ao ponteiro de pilha ou a sistemas críticos. Atualmente, muitos SoCs e microcontroladores utilizam zonas de confiança em seus códigos, concedendo ao sistema operacional o privilégio de acesso mais alto a todas as instruções, enquanto os processos têm um privilégio de acesso inferior para executar instruções e não podem acessar instruções sensíveis. Como resultado, se um código malicioso for injetado, é menos provável que cause danos ou ataque sistemas críticos no processador.

Pinos de segurança

Ataques comuns de hardware incluem a remoção física de componentes para obter acesso a entradas e saídas (I/O), como portas de depuração ou canais de memória. Como evitar esses ataques? É possível implementar pinos de detecção de violação (tamper pins). Esses pinos podem detectar um evento mecânico externo, como a abertura do gabinete. Uma vez detectada a ocorrência, o pino de detecção de violação instruirá o processador a executar uma rotina específica, como uma reinicialização, para impedir a leitura de dados confidenciais ou apagar completamente a memória. Os pinos de detecção de violação podem ser disfarçados como pinos ocultos que aparentam não ter uma função específica e, portanto, evitam a detecção pelo atacante.

Monitores de ônibus

Este é o mais recente avanço tecnológico em proteção de hardware: monitores de barramento. Esses barramentos são normalmente integrados ao SoC (System-on-a-Chip) em microcontroladores e operam independentemente do sistema. Além disso, os monitores de barramento são interconectados a diversos itens e barramentos: pinos de E/S, registradores, barramentos de dados internos e portas de programação. Durante a operação normal, o barramento utiliza as conexões internas do chip para monitorar e aprender o estado estável. Se um invasor injetar código malicioso ou se o estado estável for perturbado, o monitor de barramento reagirá à anomalia. Às vezes, isso gera exceções no sistema operacional ou causa a reinicialização do sistema. Os monitores de barramento mais avançados podem desviar solicitações potencialmente maliciosas do processador e retornar valores nulos, registrando a tentativa de ataque.

Esperamos que estas sete estratégias ou técnicas para melhorar a proteção de hardware ajudem a sua operação. Lembre-se de que proteger seus subsistemas e canais laterais é particularmente importante em infraestruturas distribuídas, aplicações de IoT e equipamentos de computação de borda, pois você pode ter instalado equipamentos fora de áreas restritas. Consequentemente, aeroportos, hospitais, fábricas ou armazéns automatizados, bancos ou lojas de varejo podem ser mais suscetíveis a ataques de hardware.

Quer saber mais? Leia nosso blog sobre 5 dicas sobre como aplicar o reforço de hardware em suas instalações. ou aprenda sobre Como um fabricante de hardware OEM pode ajudar a proteger sua empresa, começando pelo nível do hardware.. Você pode Leia mais em nossa série de posts no blog sobre cibersegurança..