嵌入式系统安全
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为了避免这种情况，可以在敏感电子器件外覆盖极其精 细的、能检测侵入的网格。当一个芯片电路确定被侵入时 ，敏感数据（如秘钥、安全引导映像、根管理程序等）就 会自动被销毁，器件将无法工作 。
第七章 嵌入式系统安全
10
2020/5/11
嵌入式系统安全
ARM的TrustZone技术
是一种将软件和硬件相结合为消费者产品提供安全保护 的技术。在硬件方面，特殊的具有“安全意识”的存储器 包裹层(wrapper)、系统总线、调试端口、中断控制器都被 集成到了SOC中。另外，TrustZone为CPU结构和核心增加 了一个新的安全监控模式。
第七章 嵌入式系统安全
4
2020/5/源自文库1
嵌入式系统安全
攻击方法
软件攻击 ：
依赖于攻击者在执行环境中获得足够的特权，以便能控 制和获取敏感的装置及数据。
例：由Charlie Miller等人在2007年夏天公布于众，通过将一个恶意 的HTML文件指向电话的Safari网络浏览器，可以控制对包含敏感信息 的存储区的访问。这会使电话的Safari网络浏览器崩溃。
第七章 嵌入式系统安全
8
2020/5/11
嵌入式系统安全
从体系架构的角度解决安全性问题
在需要DMA控制器的系统中，保护程序免受攻击的策 略包括：将DMA控制器置于防火墙之后，并确保所有接 口都内置于SOC内部。如果除了将存储器置于SOC外部别 无选择，那么就应该考虑对与存储器间的数据传输使用加 密方案。这会使系统免受较低级别的攻击。
。 第七章 嵌入式系统安全
6
2020/5/11
嵌入式系统安全
攻击方法
恶意程序攻击 ： 在一些情况下，侵入者可以在存储装置上写入代码，比
如导入代码。这就允许侵入者可以更改代码，使驱动程序 在下次导入时按照攻击者所希望的方式而不是它原来的设 计所期望的方式工作。
第七章 嵌入式系统安全
7
2020/5/11
嵌入式系统安全
第九章 嵌入式系统安全
第七章 嵌入式系统安全
1
2020/5/11
本章内容介绍
本章介绍嵌入式系统面临的攻击状况、系统 弱点 ，并讨论对其的防卫策略；从硬件、软件 及软硬件混合的角度分析系统的强化，如安全 引导、系统管理员对存储器的控制等。
第七章 嵌入式系统安全
2
2020/5/11
嵌入式系统安全
然而，在一些情况下，应用软件并不进行适当的检查，来确定接受
到的数据是否超出了所分配的缓冲存储区域。向缓存中传送尺寸过大
的数据，并伴以一段恶意的执行代码及一个用来覆盖调用程序的返回
地址的地址数据，造成缓存溢出。同时，由于地址数据过多的返回地
址指向攻击者的恶意代码，当功能尝试返回时，就开始执行黑客在错
误返回地址所写的代码。这种危害一旦达成，侵入者就掌握了控制权
使用一个分立的安全处理器来控制系统内的其他处理器 对系统资源的访问，可以在多处理器SOC中广泛应用；在 这些应用中，被保护的资源的属性决定了额外的花费和复 杂度是合理的，比如机顶盒。
第七章 嵌入式系统安全
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2020/5/11
嵌入式系统安全
从体系架构的角度解决安全性问题
将集成电路的包装去除，使它运行并用探针进行探查， 可获得某人的iTunes密码。然而，对系统的成功破解如果 真正造成了巨大的经济损失（如攻击一个销售点终端或敏 感军事政府设备），这个攻击必然是高度复杂的，而且其 攻击必须得到大量的资金支持 。
在实际应用中，这种攻击可以通过发含有链接的邮件，邮件中链接 所指的是一个具有恶意HTML的服务器。如果接收者点击那个链接， 使用那个攻击所转化的安装程序，接收者就很可能受到攻击。
第七章 嵌入式系统安全
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2020/5/11
嵌入式系统安全
攻击方法
缓存器溢出攻击 ：
攻击普遍利用用来存储用户数据的堆栈，比如：姓名、 住址、电话号码和其他的典型表格性数据。在正常操作条 件下，数据按照操作者的输入顺序，与返回存储地址一起 ，存储在堆栈里。
嵌入式系统安全
攻击方法
拒绝服务攻击 ：
是试图通过让某个嵌入式系统的通信通道饱和或者公然 强制发生复位来阻止系统资源为其合法用户所用。
在这个分类中，攻击者可以利用很多途径，如“Smurf攻 击”。这个攻击利用配置不好的网络，对查询IP广播地址 的“Ping”要求作出回应。这种情况下的“Ping”操作，可以 诱骗受害人返回其地址。这些网络就变成了“Smurf 放大 器”，产生大量针对受害者的通信流量。
攻击状况分析
攻击状况可划分为如下几类： 一个聪明的外部人员：这个人很聪明但对系统的了解却
很有限。他已经可以使用先进程度中等的设备，并可以利 用已知的弱点而不是制造新的弱点。
一个充分了解系统的内部人员：这个人受过专业技术教 育并拥有技术方面的经验。他对系统各个部件的了解程度 不同，但是，由于其位置处于“防火墙之后”，他将会获 得具有高度损坏性的详细资料。这种人可以利用高度专业 化的工具和手段进行分析。
第七章 嵌入式系统安全
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2020/5/11
嵌入式系统安全
攻击状况分析
攻击状况可合乎情理地划分为如下几类： 一个有资金支持的组织：一个组织将能够组建具有技术
互补性的专家队伍。他们有机会使用先进的分析工具和精 密的仪器来更改组件。
聚焦离子束（Focused Ion Beam，FIB）是一种复杂且昂 贵设备的技术，可以用来修改集成电路。这种设备远远超 过大多数个人的使用需要，但是，那些破解有着重要价值 对象的安全防护措施的组织却会利用该技术。
代码，并通过嵌入已知有安全意识的外设的安全审核位，来控
制可信任资源的访问。对安全存储器的访问是通过使用MMU（
Memory Management Unit，内存管理单元）和TLB（Translation
Lookaside Buffers，转换快表）中的安全位标记符来控制的。这
些标志被用来将存储器划分为安全区和不安全区。安全监控器
第七章 嵌入式系统安全
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嵌入式系统安全
ARM的TrustZone技术
在软件方面，一个从受信任的逻辑提供的安全监控器，在新
的安全监控模式下运行，并担当安全与不安全状态之间的监控
任务。当操作系统调用TrustZone指令时，安全监控器受到了控
制，与此同时，处理器获得了额外层次的特权以运行可信任的
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ARM的TrustZone技术
是一种将软件和硬件相结合为消费者产品提供安全保护 的技术。在硬件方面，特殊的具有“安全意识”的存储器 包裹层(wrapper)、系统总线、调试端口、中断控制器都被 集成到了SOC中。另外，TrustZone为CPU结构和核心增加 了一个新的安全监控模式。
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嵌入式系统安全
攻击方法
软件攻击 ：
依赖于攻击者在执行环境中获得足够的特权，以便能控 制和获取敏感的装置及数据。
例：由Charlie Miller等人在2007年夏天公布于众，通过将一个恶意 的HTML文件指向电话的Safari网络浏览器，可以控制对包含敏感信息 的存储区的访问。这会使电话的Safari网络浏览器崩溃。
第七章 嵌入式系统安全
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嵌入式系统安全
从体系架构的角度解决安全性问题
在需要DMA控制器的系统中，保护程序免受攻击的策 略包括：将DMA控制器置于防火墙之后，并确保所有接 口都内置于SOC内部。如果除了将存储器置于SOC外部别 无选择，那么就应该考虑对与存储器间的数据传输使用加 密方案。这会使系统免受较低级别的攻击。
。 第七章 嵌入式系统安全
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嵌入式系统安全
攻击方法
恶意程序攻击 ： 在一些情况下，侵入者可以在存储装置上写入代码，比
如导入代码。这就允许侵入者可以更改代码，使驱动程序 在下次导入时按照攻击者所希望的方式而不是它原来的设 计所期望的方式工作。
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本章内容介绍
本章介绍嵌入式系统面临的攻击状况、系统 弱点 ，并讨论对其的防卫策略；从硬件、软件 及软硬件混合的角度分析系统的强化，如安全 引导、系统管理员对存储器的控制等。
第七章 嵌入式系统安全
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2020/5/11
嵌入式系统安全
然而，在一些情况下，应用软件并不进行适当的检查，来确定接受
到的数据是否超出了所分配的缓冲存储区域。向缓存中传送尺寸过大
的数据，并伴以一段恶意的执行代码及一个用来覆盖调用程序的返回
地址的地址数据，造成缓存溢出。同时，由于地址数据过多的返回地
址指向攻击者的恶意代码，当功能尝试返回时，就开始执行黑客在错
误返回地址所写的代码。这种危害一旦达成，侵入者就掌握了控制权
使用一个分立的安全处理器来控制系统内的其他处理器 对系统资源的访问，可以在多处理器SOC中广泛应用；在 这些应用中，被保护的资源的属性决定了额外的花费和复 杂度是合理的，比如机顶盒。
第七章 嵌入式系统安全
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2020/5/11
嵌入式系统安全
从体系架构的角度解决安全性问题
将集成电路的包装去除，使它运行并用探针进行探查， 可获得某人的iTunes密码。然而，对系统的成功破解如果 真正造成了巨大的经济损失（如攻击一个销售点终端或敏 感军事政府设备），这个攻击必然是高度复杂的，而且其 攻击必须得到大量的资金支持 。
在实际应用中，这种攻击可以通过发含有链接的邮件，邮件中链接 所指的是一个具有恶意HTML的服务器。如果接收者点击那个链接， 使用那个攻击所转化的安装程序，接收者就很可能受到攻击。
第七章 嵌入式系统安全
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2020/5/11
嵌入式系统安全
攻击方法
缓存器溢出攻击 ：
攻击普遍利用用来存储用户数据的堆栈，比如：姓名、 住址、电话号码和其他的典型表格性数据。在正常操作条 件下，数据按照操作者的输入顺序，与返回存储地址一起 ，存储在堆栈里。
嵌入式系统安全
攻击方法
拒绝服务攻击 ：
是试图通过让某个嵌入式系统的通信通道饱和或者公然 强制发生复位来阻止系统资源为其合法用户所用。
在这个分类中，攻击者可以利用很多途径，如“Smurf攻 击”。这个攻击利用配置不好的网络，对查询IP广播地址 的“Ping”要求作出回应。这种情况下的“Ping”操作，可以 诱骗受害人返回其地址。这些网络就变成了“Smurf 放大 器”，产生大量针对受害者的通信流量。
攻击状况分析
攻击状况可划分为如下几类： 一个聪明的外部人员：这个人很聪明但对系统的了解却
很有限。他已经可以使用先进程度中等的设备，并可以利 用已知的弱点而不是制造新的弱点。
一个充分了解系统的内部人员：这个人受过专业技术教 育并拥有技术方面的经验。他对系统各个部件的了解程度 不同，但是，由于其位置处于“防火墙之后”，他将会获 得具有高度损坏性的详细资料。这种人可以利用高度专业 化的工具和手段进行分析。
第七章 嵌入式系统安全
3
2020/5/11
嵌入式系统安全
攻击状况分析
攻击状况可合乎情理地划分为如下几类： 一个有资金支持的组织：一个组织将能够组建具有技术
互补性的专家队伍。他们有机会使用先进的分析工具和精 密的仪器来更改组件。
聚焦离子束（Focused Ion Beam，FIB）是一种复杂且昂 贵设备的技术，可以用来修改集成电路。这种设备远远超 过大多数个人的使用需要，但是，那些破解有着重要价值 对象的安全防护措施的组织却会利用该技术。
代码，并通过嵌入已知有安全意识的外设的安全审核位，来控
制可信任资源的访问。对安全存储器的访问是通过使用MMU（
Memory Management Unit，内存管理单元）和TLB（Translation
Lookaside Buffers，转换快表）中的安全位标记符来控制的。这
些标志被用来将存储器划分为安全区和不安全区。安全监控器
第七章 嵌入式系统安全
11
2020/5/11
嵌入式系统安全
ARM的TrustZone技术
在软件方面，一个从受信任的逻辑提供的安全监控器，在新
的安全监控模式下运行，并担当安全与不安全状态之间的监控
任务。当操作系统调用TrustZone指令时，安全监控器受到了控
制，与此同时，处理器获得了额外层次的特权以运行可信任的