ACM Transactions on Design Automation of Electronic Systems· 2026Q2
Kalıcı Hatalar: Hata Enjeksiyon Saldırıları ve Multi-Tenant FPGA'larda ASCON Tabanlı Savunma
Faults that Persist: Fault-Injection Attacks and ASCON-Based Defense in Multi-Tenant FPGAs
- 0atıf
- Q2SCImago
- 2026yıl
Kısa özet
Yeni bir savunma mekanizması, bit akışlarına gömülü kalıcı hata enjeksiyon saldırılarını önleyici olarak tespit etmek ve engellemek için ASCON kriptografik ilkelini FPGA yeniden yapılandırmasına entegre ederek geleneksel CRC kontrollerinden daha iyi performans gösterir.
Yapay zekâ ile başlık ve abstract'tan üretildi; tam metin okunmaz.
Ana noktalar
- Hata enjeksiyon saldırıları, önceki çalışma zamanı saldırılarından farklı olarak, yeniden yapılandırma sırasında FPGA bit akışlarına kalıcı hatalar gömebilir.
- Standart Döngüsel Artıklık Denetimi (CRC), kaba taneli, yükleme sonrası doğrulama yaptığı için yetersizdir, bu da tespiti geciktirir ve hizmet reddine neden olur.
- Yeni bir savunma, önleyici, ince taneli hata tespiti için ASCON kriptografik ilkelini yeniden yapılandırma akışına entegre eder.
- Deneysel sonuçlar, ASCON tabanlı yaklaşımın bir Xilinx Pynq FPGA üzerinde düşük ek yükle hataları etkili bir şekilde tespit ettiğini ve yerelleştirdiğini göstermektedir.
Yapay zekâ ile başlık ve abstract'tan üretildi; tam metin okunmaz.
Özet (abstract)
FPGAs are increasingly used in cloud computing infrastructures and reconfigurable system-on-chip, particularly for AI acceleration. The availability of FPGAs in cloud data centers has opened up new opportunities for users to improve application performance by implementing customizable hardware accelerators directly on the FPGA fabric. To improve resource utilization and flexibility, FPGAs allow multi-tenancy, in which multiple users share a single FPGA through dynamic partial reconfiguration. However, the virtualization and sharing of FPGA resources among multiple users open up new security vulnerabilities during reconfiguration. For instance, an adversary can inject faults into partial bitstreams during the reconfiguration process. Unlike prior runtime fault attacks, the injected faults become embedded in the bitstream and persist after configuration, continuing to corrupt FPGA operation even after the attack ceases. Cyclic redundancy check (CRC) is used in commercial FPGA toolchains for bitstream integrity verification, but CRC is insufficient against reconfiguration-time fault attacks. In particular, CRC performs coarse-grained, post-load bitstream verification, which prevents early detection of bitstream manipulation and can induce denial-of-service by forcing the configuration interface into an error state that blocks subsequent benign bitstreams. To address these limitations, we present a lightweight countermeasure that integrates ASCON, a standardized cryptographic authentication primitive, directly into the reconfiguration flow to detect and block fault-injected bitstreams from configuration. Experimental results on a Xilinx Pynq FPGA platform demonstrate preemptive detection and fine-grained localization of fault-injected regions within the bitstream, while incurring low overhead.
Yazarların özeti; kaynağından alınmıştır. ACM Transactions on Design Automation of Electronic Systems, 2026 · DOI ↗
Ücretsiz hesapla devam et
Makaleye Sor ile bu makaleye günde 3 soru ücretsiz; makaleyi kaydet, kaynakçasını al, ilgi alanına göre her gün yeni özetler. Çıkarımlar Premium.
Web'de ücretsiz devam etGoogle ya da Apple hesabınla giriş; kart istemez. Bu makaleye geri dönersin.
Telefonda:
Alan: Donanım ve Mimari
Hardware and ArchitectureComputer Science