我明白了软件的意义，如果您只有输入而没有输出，那么应该不可能通过软件来检索某些东西。
但是，我也想知道硬件（物理）部分。 IC如何实现物理上不可能获取数据的功能？假设数据永久存储在硬盘中。
#1 楼
通常的方法是将机密数据保存在易失性静态RAM中（即每位6个晶体管，例如当前的CPU高速缓存，而不是像DRAM中的电容器）。切断电源后，数据将在几微秒内消失。 HSM包含一小块电池，可保持RAM正常运行长达数周。电池还为一系列传感器供电，例如关于温度，光线，覆盖物的物理完整性等。如果出了什么问题，系统会自动关闭电源，并且钥匙也消失了。因此，诀窍在于，不要将数据“永久地存储在硬盘中”。
一个有趣的结果是，如果HSM长时间不通电，则密钥可能会丢失。提示：将HSM运送到中国的工厂时，将其标记为“网卡”。否则，海关会将其保留一个月，并且密钥将丢失。
以上内容适用于HSM和支付终端。另一方面，智能卡还采用了其他秘诀，这些秘诀没有记载（大多数都是商业机密）。
评论
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如果有任何问题，系统会自动关闭电源，并且钥匙也消失了。 -我不会说“任何东西”，因为那太笼统了，可能会为误解提供依据。毕竟，由HSM API引起的HSM错误配置或故障可能会产生安全问题（HSM不会擦除其密钥）。但是，也许我只是在这里采摘。
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– e-sushi
18-2-7在0:32
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已显示出恢复了长时间存储在SRAM中的数据。另外，您的建议也不建议。未能申报密码设备，特别是在中国这样的地方，可能会导致重大的法律问题。
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–user71659
18-2-7在20:56
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那么冷启动攻击呢？甚至电子行业的人们都知道冻结RAM。
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–法老王
18-2-7在21:44
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“无证件（而且大多数都是商业秘密）”因此，他们的默默无闻不是安全决定，而是业务决定-他们不希望自己的竞争对手知道如何保护自己的数据。
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– corsiKa
18年2月8日在16:02
#2 楼
检索数据并不是物理上不可能的，只是非常困难。可以绕过诸如光传感器之类的物理传感器和芯片上的网格层。克里斯托弗·塔尔诺夫斯基（Christopher Tarnovsky）使用聚焦离子束（FIB）电子显微镜的工作值得一看。 10年前，他使用IIRC FIB花费了大约50万美元。一个人的租用时间约为\ $ 400 /小时。花费数月的工作才能弄清楚如何破解给定的TPM / HSM，并销毁大量示例设备。这忽略了熟练的半导体工程师进行攻击所花费的时间。这非常非常困难，但并非不可能。
评论
$ \ begingroup $
为了进一步阅读（并非每个人都希望依靠一个youtube视频），以下是有关RealLife™中严重的HSM违规的许多文章之一，这些违规行为无需使用电子显微镜等昂贵的东西即可工作— cryptosense.com/real -hsm违反
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– e-sushi
18-2-7在0:11
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是的，我只想举一个反例，因为这是证明“实际上是不可能的”声明错误所真正需要的全部。
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– SAI Peregrinus
18年2月7日在5:31
#3 楼
解决这个问题的一种方法不是“存储”秘密，而是可以创建一个电路，该电路仅计算物理上随机选择的质询$ c $的伪随机函数$ f_k（c）$密钥$ k $，嵌入在一种介质中，该介质在仅读取密钥的尝试下就崩溃了。这称为PUF，物理不可克隆功能。典型的应用程序可能连接到AES电路以计算$ \ operatorname {AES} _ {f_k（c）}（m）$。密钥$ k $或派生的AES密钥$ f_k（c）$本身以一种可以可靠读取的方式存储。
当然，细节在于防止有人监视IC中的电信号以恢复使用中的AES密钥！关于如何物理设计PUF，如何物理攻击设计等，有完整的文献，无疑还有一系列商业秘密。
评论
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是否有示例说明如何将AES实施为PUF？我认为物理不可克隆的功能会比它更“随机”（因此，对称加密不太容易使用）。
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–PaŭloEbermann
18年2月6日在22:37
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@PaŭloEbermann您没有将AES实现为PUF，而是将密钥存储实现为PUF。
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–德米特里·格里戈里耶夫（Dmitry Grigoryev）
18年2月7日在12:53
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您是否可以参考任何信息，以解释秘密密钥读取尝试中的故障？我认为PUF本身就是关键。
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–爱因斯坦
18-2-25在20:02
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键$ k $是数学抽象。在PUF模型中，与它进行物理交互的唯一方法是为某些指定的输入$ c $评估$ f_k（c）$。没有办法询问$ k $本身的位。
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–吱吱作响的s骨
18-2-25在20:11
#4 楼
如果保存数据的集成电路不提供读取数据的接口，则获取数据的唯一方法是称为芯片脱盖的逆向工程过程。粗略地说，必须先卸下IC盒，然后在感兴趣的钻头所在的位置进行激光钻孔，然后用探头或电子显微镜将其读出。适用于现代芯片：
它具有破坏性
，它需要昂贵的设备和专业知识
单个芯片成功的机会很低。如果您有一堆相同的芯片，则可以确信会获得数据。
有多种无损技术，通常称为毛刺，当存在读取敏感数据的接口时，这些技术会绕过简单的数据保护机制。 ，但被“保护”位锁定。毋庸置疑，HSM根本就没有访问敏感数据的接口，因此从设计上就不受这种方法的影响。
评论
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一种与此相关的方法是“电源轨分析”（有各种名称），并且是非破坏性的。已知某些芯片架构会在电源引脚上表现出微小的波动，这些波动与芯片内传递的数据一致，基本上是“串扰”。在某些情况下，您可以通过足够敏感的过滤来从电源轨上被动地读取数据。加密硬件设计师现在对此很明智，并且正在积极构建没有此漏洞的设备。
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–姓氏
18-2-8在17:07
#5 楼
为了给出更高层次的答案，HSM似乎可以通过组合尽可能多的物理安全层来起作用。没有什么是不可能收回的；大多数情况下这样做太困难和昂贵了。如果您的传感器几乎可以考虑到所有可考虑的物理攻击，并且在触发时几乎立即擦除所有敏感数据，那么您将拥有一个相当安全的系统。
评论
我曾经使纽扣电池所在的主板上的端子短路，并擦拭了USB键盘驱动程序，因此我可能会研究一些HP白皮书。也设置了硬件密码，因此那天几乎是一场噩梦。如果数据实际上是无法检索的，那么它就没有任何有意义的意义“存储” ：)
我总是将备份存储在/ dev / null中，从那里检索它们是完全不可能的。
@hobbs我以为这是嘲讽，但是...隐含的主张“不可能从外面找回”。芯片本身可以读取数据，使用数据执行某些操作，然后再次丢弃数据，而不会将机密泄漏到外部。
请使用鲜为人知但记录良好的Signetics只写存储芯片。 sigwom.com/?page_id=17