故障注入库中的多重故障注入功能实现解析

故障注入库中的多重故障注入功能实现解析

fault-injection-library Python library to perform fault-injection attacks on microcontrollers 项目地址: https://gitcode.com/gh_mirrors/fa/fault-injection-library

在嵌入式系统安全测试领域，故障注入技术是一种重要的攻击模拟手段。MKesenheimer开发的fault-injection-library项目近期实现了一个关键功能增强——支持多重故障注入（burst功能），这显著提升了针对微控制器单元(MCU)的安全测试能力。

技术背景

传统故障注入通常采用单次脉冲干扰的方式，这种模式在攻击需要多次调用的函数时成功率较低。现代MCU中许多安全关键函数（如加密操作、认证校验等）往往会被重复调用，单次故障注入可能无法有效突破这些防护机制。

功能实现

新实现的burst功能具有以下技术特性：

1. 多重脉冲序列：支持在指定延迟后发射一系列故障脉冲
2. 可配置参数：
   • 脉冲数量
   • 脉冲间隔时间
   • 初始延迟
3. 时序精确控制：确保每个脉冲都能精确命中目标函数的不同执行阶段

技术优势

相比单次故障注入，多重故障注入带来了显著优势：

1. 攻击成功率提升：通过覆盖函数多次调用的不同阶段，显著提高突破概率
2. 攻击面扩展：能够有效应对具有冗余校验或多次执行的防护机制
3. 测试效率提高：单次测试即可覆盖多个潜在脆弱点

实现原理

该功能的实现基于精确的时序控制机制：

1. 初始化阶段设置脉冲参数
2. 触发后启动精确计时器
3. 按照配置依次发射故障脉冲
4. 每个脉冲保持独立可调的参数

应用场景

这项技术特别适用于以下场景：

1. 加密算法实现测试（如AES轮函数）
2. 安全启动验证流程
3. 固件更新签名校验
4. 安全认证协议实现

技术展望

多重故障注入的实现为硬件安全测试开辟了新方向。未来可以进一步探索：

1. 自适应脉冲间隔算法
2. 基于反馈的智能参数调整
3. 与其他攻击技术的协同应用

这一功能的加入使fault-injection-library成为更全面的硬件安全评估工具，为研究人员和渗透测试人员提供了更强大的武器库。通过精确控制多重故障注入，安全团队能够更全面地评估嵌入式系统的抗干扰能力。

fault-injection-library Python library to perform fault-injection attacks on microcontrollers 项目地址: https://gitcode.com/gh_mirrors/fa/fault-injection-library