树莓派和Hextree RP2350破解挑战赛的官方获奖名单已经出炉。树莓派首席Eben Upton在博客中公布了四位成功获奖者。树莓派对参赛作品的质量十分满意，因此四位获奖者都将获得全额奖金，而不是奖金份额。
其中一位获奖者是工程师艾丹·卡伦，我们之前详细报道过他挖掘RP2350 OTP秘密的方法。此外，树莓派雇佣的黑客团队Hextree也在比赛之外成功绕过了OTP安全措施。
在公布获奖者之前，Upton回顾了举办这次比赛的初衷。RP2350于去年8月推出，作为RP2040微控制器的继任者。它在技术上有很多优势，包括基于Arm TrustZone for Cortex - M的安全性设计。
“我们的目标是尽早发现产品中的弱点，以便在RP2350广泛应用于安全领域之前进行修复。”Upton说。因此，RP2350追求的是“透明度带来的安全性”，而非一些供应商所倡导的“隐蔽性带来的安全性”。
树莓派和Hextree在8月的DEF CON大会上宣布了RP2350破解挑战赛，最初奖金为10000美元。后来奖金翻倍，树莓派还雇佣Hextree作为场外竞争者，以确保到2025年1月时能有一些有价值的破解成果。比赛于2024年12月31日结束。
参赛者的主要任务是从RP2350的一次性可编程（OTP）内存中获取一个秘密值。值得注意的是，所有四个有效提交的方案都需要对芯片进行物理接触。
第一位获奖者是艾丹·卡伦。我们之前在第38届混沌通信大会上报道过他的RP2350破解过程。卡伦通过切断PCB走线来物理隔离RP2350芯片的第53号引脚，然后利用电压注入故障攻击，激活了原本“永久禁用”的RISC - V内核及其调试访问端口，从而成功读取了秘密值。目前，针对这一漏洞还没有缓解措施，但Upton表示，这个问题很可能在RP2350的未来版本中得到解决。
第二位获奖者是马里乌斯·门奇。他先向USB引导加载程序发出正常重启命令，然后通过故障注入（即通过电源电压故障）来跳过指令。通过精确的时机控制和预先将恶意代码加载到RAM中，代码得以运行并成功提取了OTP秘密。这种攻击被标记为E20，可以通过设置OTP标志BOOT_FLAGS0.DISABLE_WATCHDOG_SCRATCH来缓解。
第三位获奖者是凯文·库尔德斯。在要验证的固件被加载到RAM中，且在计算签名检查所需的哈希函数之前，安全启动路径存在一个可利用的弱点。库尔德斯构建了一个定制的激光故障注入系统来规避反故障检测。通过研磨掉部分封装表面露出芯片背面，用短暂的激光脉冲引入一个短暂故障，导致芯片中的数字逻辑出现故障，从而为这种攻击打开了大门。目前，针对这一（E24）漏洞还没有缓解措施，但很可能在RP2350的未来版本中得到解决。
第四位获奖者是IOActive团队。他们利用一种众所周知的半导体故障分析技术，借助被动电压对比（PVC）和聚焦离子束（FIB），从RP2350的基于反熔丝的OTP存储器中提取了数据位。IOActive的五人团队认为，他们独特的攻击向量足够强大，可以应用于使用反熔丝存储器保密的其他系统。因此，使用反熔丝存储器的组织应该立即重新评估其安全态势，并至少采用混淆技术，以增加攻击者恢复数据的难度。
雇佣的黑客团队Hextree也取得了成功。他们的调查发现，RP2350的未检测到故障率足够高，使得故障攻击成为一个值得尝试的攻击向量。基于这一发现，Hextree开始专注于电磁故障注入（EMFI）。关键的是，Hextree学会了如何使用精确计时的EMFI故障来防止OTP被正确锁定，从而使OTP中的秘密可以被读取。Upton指出，针对这种攻击（E21）有几种缓解措施，但当前的缓解措施可能会阻止用户通过USB更新设备固件。
总的来说，树莓派团队发现RP2350的故障检测方案并不像预期的那样有效。如果你错过了这次挑战赛，但对类似活动感兴趣，树莓派正在筹备另一场竞赛。他们有一个经过加固以抵御侧信道攻击的RP2350 AES实现，并希望挑战黑客破解它。更多细节将在下周公布。
