ntvНаучно-технический вестник информационных технологий, механики и оптикиScientific and Technical Journal of Information Technologies, Mechanics and Optics2226-14942500-0373Университет ИТМО10.17586/2226-1494-2023-23-6-1247-1250ntv-70Research ArticleКРАТКИЕ СООБЩЕНИЯBRIEF PAPERSПроблемы защиты содержимого внутренней памяти микроконтроллеров RenesasInternal memory data protecting problems of the Renesas microcontrollershttps://orcid.org/0000-0001-8889-320XКондрашовК. К.KondrashovK. K.

Кондрашов Кирилл Константинович — младший научный сотрудник

Санкт-Петербург, 197022

Kirill K. Kondrashov — Junior Researcher

Saint Petersburg, 197022

kondrashovkk@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0003-4421-2411ЛевинаА. Б.LevinaA. B.

Левина Алла Борисовна — кандидат физико-математических наук, доцент, доцент

Санкт-Петербург, 197022

sc 56427692900

Alla B. Levina — PhD (Physics & Mathematics), Assiciate Professor, Associate Professor

Saint Petersburg, 197022

sc 56427692900

alla_levina@mail.ruСанкт-Петербургский государственный электротехнический университет «ЛЭТИ» им. В.И. Ульянова (Ленина)РоссияSaint Petersburg Electrotechnical University “LETI”Russian Federation20231212202423612471250Copyright © Кондрашов К.К., Левина А.Б., 20242024Кондрашов К.К., Левина А.Б.Kondrashov K.K., Levina A.B.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://ntv.elpub.ru/jour/article/view/70

Рассмотрена проблема защиты информации, содержащейся во внутренней памяти микроконтроллеров семейства Renesas RL78. Выявлена и исследована уязвимость этих микроконтроллеров, позволяющая извлекать данные из встроенной флэш-памяти с использованием программатора. Протестирован способ автоматизированного восстановления содержимого всей области памяти, в основе которого лежит специально разработанное программное обеспечение. Результаты исследования свидетельствуют о недостаточной эффективности реализованных производителем мер ограничения доступа. Описан вариант изменения управляющей команды программатора, ведущий к повышению защищенности данных. Представлена методика полного восстановления данных флэш-памяти, протестированная в программе, разработанной в среде LabVIEW.

The problem of protecting the information contained in the internal memory of the Renesas RL78 Family Microcontrollers is considered. The vulnerability of these microcontrollers has been identified and in vestigated, which allows extracting data from the built-in flash memory using a programmer. A method of automated recovery of the contents of the entire memory area, based on specially developed software, has been tested. The results of the study indicate the insufficient effectiveness of the access restriction measures implemented by the manufacturer. A variant of changing the programmer’s control command, leading to an increase in data security, is described. A technique for complete recovery of flash memory data is presented, tested in a program developed in the LabVIEW environment.

информационная безопасностьмикроконтроллерRenesas RL78флэш-памятьизвлечение данныхinformation securityMCURenesas RL78flash memorydata extractionРабота выполнена в рамках государственного задания Министерства науки и высшего образования Российской Федерации № 075-01024-21-02 от 29.09.2021 (проект FSEE-2021-0014).The work was supports by the Ministry of Science and Higher Education of the Russian Federation No. 075-01024-21- 02 dated 09/29/2021 (project FSEE-2021-0014).ReferencesTunstall M. Smart card security // Smart Cards, Tokens, Security and Applications. Springer, Cham, 2017. P. 217–251. https://doi.org/10.1007/978-3-319-50500-8_9Tunstall M. Smart card security. Smart Cards, Tokens, Security and Applications. Springer, Cham, 2017, pp. 217–251. https://doi.org/10.1007/978-3-319-50500-8_9Spreitzer R., Moonsamy V., Korak T., Mangard S. Systematic classification of side-channel attacks: A case study for mobile devices // IEEE Communications Surveys and Tutorials. 2018. V. 20. N 1. P. 465–488. https://doi.org/10.1109/comst.2017.2779824Spreitzer R., Moonsamy V., Korak T., Mangard S. Systematic classification of side-channel attacks: A case study for mobile devices. IEEE Communications Surveys and Tutorials, 2018, vol. 20, no. 1, pp. 465–488. https://doi.org/10.1109/comst.2017.2779824Кондрашов К.К., Денисов А.К., Лучинин В.В. Неразрушающая методика контроля данных ПЗУ по каналу энергопотребления // Петербургский журнал электроники. 2017. № 2-3. С. 97–102.Kondrashov K.K., Denisov A.K., Luchinin V.V. Non-destructive method for ROM data monitoring via the energy consumption channel. Petersburg Electronics Journal, 2017, no. 2-3, pp. 97–102. (in Russian)Skorobogatov S.P. Semi-invasive attacks — A new approach to hardware security analysis / University of Cambridge, Computer Laboratory. 2005. Technical Report No. 630. [Электронный ресурс]. URL: http://www.cl.cam.ac.uk/techreports/UCAM-CL-TR-630.pdf, свободный. Яз. англ. (дата обращения: 10.07.2023).Skorobogatov S.P. Semi-invasive attacks — A new approach to hardware security analysis. University of Cambridge, Computer Laboratory. 2005. Technical Report No. 630. Available at: http://www.cl.cam.ac.uk/techreports/UCAM-CL-TR-630.pdf. (accessed: 10.07.2023).Kaur S., Singh B., Kaur H. Stratification of hardware attacks: Side channel attacks and fault injection techniques // SN Computer Science. 2021. V. 2. N 3. P. 183. https://doi.org/10.1007/s42979-021-00562-3Kaur S., Singh B., Kaur H. Stratification of hardware attacks: Side channel attacks and fault injection techniques. SN Computer Science, 2021, vol. 2, no. 3, pp. 183. https://doi.org/10.1007/s42979-021-00562-3Лучинин В.В., Садовая И.М. Информационная безопасность смарт-микросистем и технологий. СПб.: Изд-во СПбГЭТУ «ЛЭТИ», 2015. 157 с.Luchinin V.V., Sadovaia I.M. Information Security of Smart Microsystems and Technologies. St. Petersburg, Saint Petersburg Electrotechnical University “LETI” Publ., 2015, 157 p. (in Russian)Семейство микроконтроллеров MSP430. Рекомендации по применению: пер. с англ. М.: Компэл, 2005. 544 с. (Библиотека Компэла)MSP430 Family of Microcontrollers. Usage Tips. Moscow, Kompel, 2005, 544 p. (in Russian)Кондрашов К.К., Ершов М.И., Гасников А.О. Современное состояние диагностики микропроцессорных систем по нетрадиционным побочным каналам // Известия СПбГЭТУ «ЛЭТИ». 2016. № 3. С. 3–9.Kondrashov K.K., Ershov M.I., Gasnikov A.O. Side-channel diagnostics for microprocessor devices: current state. Proceedings of Saint Petersburg Electrotechnical University Journal, 2016, no. 3, pp. 3–9. (in Russian)Alashik K., Efe A. Side channel attack // Gazi University Journal of Science. Part A: Engineering and innovation. 2019. V. 6. N 3. P. 61– 73.Alashik K., Efe A. Side channel attack. Gazi University Journal of Science. Part A: Engineering and innovation, 2019, vol. 6, no. 3, pp. 61–73.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.