Découverte de la puce Titan M a.k.a Citadel

Les TPM, bien que protégés face aux attaques physiques, et certifiés à un bon niveau de sécurité par les Critères Communs (EAL4+ au minimum), ont subi depuis une vingtaine d’années quelques attaques, montrant qu’ils ne sont pas la contre-mesure inviolable pour garantir l’intégrité logicielle des plateformes numériques. Cet article se propose de résumer les principales vulnérabilités remontées au fil du temps sur les TPM du marché.

La rétro-ingénierie matérielle, et plus particulièrement la rétro-ingénierie du silicium, trouve très rapidement ses limites dans les attaques non invasives où la puce reste fonctionnelle et intègre. Pour pouvoir analyser en profondeur un circuit logique, il faut aujourd’hui forcément passer par une décapsulation et une déstratification, ce qui implique alors la destruction inévitable de la puce. Ces méthodes destructives étaient les seuls moyens d’accéder aux différentes couches d’une puce de silicium et donc de pouvoir reconstituer tout le circuit logique de celle-ci. Mais récemment, des chercheurs ont proposé une nouvelle méthode d’imagerie tridimensionnelle des circuits intégrés, d’abord pour un usage industriel, mais aussi inédit pour la rétro-ingénierie du silicium, qui permet l’analyse en profondeur, sans passer par les processus destructeurs habituels.

Écrire du code sécurisé sans bug ni vulnérabilité n’est pas suffisant pour protéger un système contre des attaques matérielles. Les circuits sécurisés, ou Secure Elements, sont de vraies forteresses numériques capables de résister à des attaques évoluées, qui requièrent parfois des moyens colossaux. Que se cache-t-il derrière ces petites puces ?

Le grand public est familiarisé, ne serait-ce qu’inconsciemment, au concept de puce de sécurité de par l’usage quotidien et depuis de nombreuses années des cartes à puce dans le domaine bancaire ou des cartes SIM dans la téléphonie mobile. Des puces dédiées à la sécurité ont également fait leur apparition dans certains de nos équipements du quotidien (ordinateur portable, smartphone), qu’il s’agisse de microcontrôleur dédié disposant de fonctionnalités liées à la cryptographie (stockage de clef de chiffrement) tel un TPM, ou d’un mode d’exécution sécurisé intégré au processeur principal, à l’instar de SGX pour Intel, de TrustZone chez ARM et de PSP pour AMD.

De plus en plus de téléphones et d’objets connectés intègrent un mode d’exécution ou une puce dédiée à la sécurité. Entre les TEE, Secure Enclave, Titan, TPM, cryptoprocesseur, etc. il devient compliqué de s’y retrouver. Pourquoi cette multiplication des puces ? Est-ce vraiment plus sûr ? Cet article tente de répondre à ces questions.