81、关于ASIC硬件破解器成本：SHA - 1案例研究

关于ASIC硬件破解器成本：SHA - 1案例研究

1. 降低成本的方法选择

为降低成本，有几种方法可供考虑：
- 方法一：通过选择执行时的特定选项来降低成本，但因多路复用器面积约为触发器的50%，且还需触发器来配置多路复用器，成本仍较高。
- 方法二：将中性位值固定为一组统计上占主导的值，消除存储中性位参考值的需求。最终选择此方法，因其贴合实际情况，且攻击者在制造后可调整攻击参数。

2. 中性位从设备架构

中性位从设备架构包含：
- 寄存器文件：用于存储差分路径以进行比较。
- 可配置ROM：存储基础解决方案。
- 枚举单元：枚举不同的中性位模式并维护图搜索算法的树级别。
- SHA - 1步骤逻辑。

其架构图如下：

graph LR
    A[SHA - 1] --> B[差分路径比较器]
    C[基础解决方案可配置] --> B
    D[枚举器] --> B
    B --> E[成功报告]

3. 芯片设计

3.1 芯片架构

设计集群时面临主从设备间通信开销的挑战。采用100 MHz SPI总线接口与攻击服务器进行一对一通信，一组ASIC可通过该接口进行菊花链连接，以减少与主设备的互连数量。控制单元（CU）负责分配攻击服务器发送的32位解序列化数据包以配置BD/NB从设备，还负责将不同BD/NB从设备的输出轨迹进行菊花链连接和解复用，再发送到SPI总线接口进行序列化。每个ASIC还输出异步