激光台不再逐发靠人定:大模型智能体自主规划故障注入,在ATmega上打出跳指令与错PIN放行
核心概要
硬件安全评估长期依赖人工逐发设定激光故障注入的位置、功率与时序。一个由大语言模型驱动的智能体把固件逆向、芯片图像与实验决策串成闭环,在人工审批的安全边界内自主选择下一发实验。在ATmega328P上,它找到跳过一条加载指令的响应,并取得错误PIN被接受且独立状态读回确认的旁路;在Artix-7现场可编程门阵列上,同一流程扩展到可编程逻辑的密文错误分类。
深度剖析
物理硬件安全评估的决策环节开始由大语言模型智能体承担,人只保留范围设定、安全授权与结论裁定。 此前激光台能移动位移台、同步脉冲并读取器件,但选哪个位置、何时打、如何判定结果仍依赖针对具体目标的人工推理。 在ATmega328P上,智能体依据固件与指令集分析把搜索限定在三个脉冲内,前两个位置返回无故障寄存器序列,第三个返回完整的移位加载特征并触发自动停止。
智能体把目标证据整理成一张“证据到实验”的映射表,再据此生成有界实验与判定规则。 这张表把芯片部件与操作对应到候选故障模型、安全后果、可观测结果和有界测试,每条记录还带空间与时序假设、分类器、阴性对照与停止规则。 ATmega328P一侧综合了数据手册、AVR指令集、固件和裸片红外图像,并用20帧空闲与20帧工作态光子发射图像把工作负载相关活动定位到候选数字逻辑区域。
闭环的关键在于智能体读取物理结果后改写下一步,而不只是执行预设扫描。 寄存器波形出现重复采集冲突时,智能体否定了逐发时序解释、修正采集处理并要求重新采集无激光对照。 AES细化阶段在选定条件下14/14发得到相同的两字节密文差异,R2b至R2e的29/29发配对无激光对照与无故障密文一致。
同一套流程被搬到第二块芯片上,用于可编程逻辑的密文错误与传感器一致性分类。 Artix-7阶段改用固件二进制逆向与光学到布局的配准来定位AES数据通路,而不是光子发射。 该campaign在5,545个坐标、11档标称电流与三种脉宽下记录182,985条物理记录,其中11,896条密文不匹配;150纳秒序列单独报告为60,995条记录、7,319条不匹配。
启示与展望
演示范围是ATmega328P上的寄存器加载、PIN验证与软件AES三项评估,加上Artix-7上一次可编程逻辑campaign;物理操作始终由受过训练的操作员掌控4类激光、联锁与急停,智能体只在获批区块内做常规决策。作者提出把配置回读作为Artix重复错误输出的下一步判别测试。
作者明确说明两字节AES密文差异并不对应经典单字节故障在第九轮MixColumns之前预期的四字节输出,具体轮次与内部机制仍未确定,也未尝试密钥恢复。Artix一侧控制器只保留传感器末次采样,因此监视器一致性衡量的是末次采样同时出现,而非完整指示窗口。
