Sogenannte Field Programmable Gate Arrays, kurz FPGA-Chips sind heutzutage in vielen sicherheitskritischen Anwendungen zu finden, angefangen bei Cloud-Rechenzentren über Mobilfunk-Basisstationen bis hin zu verschlüsselten USB-Sticks und Industriesteueranlagen.
Sie sind flexibel programmierbare Computer-Chips, die in der Anwendung als sehr sicher gelten. Ihr entscheidender Vorteil liegt in ihrer individuellen Anpassung im Vergleich zu herkömmlichen Computer-Chips mit speziellen Funktionalitäten.
Komplette Kontrolle möglich
Nun haben Forscher des Horst-Görtz-Instituts für IT-Sicherheit an der Ruhr-Universität Bochum und des Max-Planck-Instituts für Cybersicherheit herausgefunden, dass sich darin eine kritische Sicherheitslücke namens "Starbleed" verbirgt. Den Wissenschaftlern gelang es den durch Verschlüsselungsverfahren gesicherten Bitstream zum Schutz des Chips zu entschlüsseln, sich Zugriff auf den Dateiinhalt zu verschaffen und ihn zu verändern. Besonders riskant: Angreifer können über die Schwachstelle die komplette Kontrolle über die Chips und ihre Funktionalitäten erhalten.
Angriff aus der Ferne möglich
Der Vorteil der individuellen Neuprogrammierung der Chips verkehrt sich somit in einen Nachteil, wie die Wissenschaftler in ihrer Forschungsarbeit aufzeigen – mit gravierenden Konsequenzen: „Erhält ein Angreifer Zugriff auf den Bitstream, erhält er auch die komplette Kontrolle über den FPGA. Auf dem Chip enthaltene Funktionalitäten können so gestohlen werden. Ebenfalls ist es durch Manipulation des Bitstreams möglich, Trojaner in den FPGA einzuschleusen. Da sich die Sicherheitslücke in der Hardware selbst befindet, lässt sie sich nur schließen, indem der Chip ausgetauscht wird,“ erklärt Christof Paar und ergänzt: „Es ist zwar detailliertes Fachwissen notwendig, jedoch kann ein Angriff auch aus der Ferne erfolgen, der Angreifer muss nicht einmal vor Ort sein.“
Da die Sicherheitslücke integraler Bestandteil der Hardware ist, lässt sich laut den Forschern das Sicherheitsrisiko nur durch Austauschen der Chips beheben. Der Hersteller wurde informiert und habe bereits reagiert, heißt es weiter.
