Mejorando la seguridad de los dispositivos embebidos con PACCOR4ESP

Los dispositivos embebidos son pequeñas computadoras que forman parte de sistemas más grandes, a menudo utilizados en industrias como la salud, automotriz y automatización del hogar. Estos dispositivos necesitan ser seguros, ya que pueden ser vulnerables a varios ataques, incluyendo cambios en su software o hardware. Para protegerlos, existe un proceso llamado Atestación de dispositivos, que verifica que un dispositivo funcione como debe y no haya sido manipulado. Este proceso es esencial para garantizar que estos dispositivos puedan operar de manera segura.

#Antecedentes

#¿Qué son los Certificados de Atributos de Plataforma?

Los Certificados de Atributos de Plataforma (PACs) se utilizan para almacenar información sobre las características de seguridad de un dispositivo. Son documentos formales que proporcionan pruebas sobre lo que es un dispositivo y lo que puede hacer de manera segura. Piensa en un PAC como una tarjeta de identificación digital para un dispositivo embebido, detallando sus características clave que ayudan a confirmar su integridad.

#Creación de PACs

La creación de PACs implica una herramienta llamada Creador de Certificados de Atributo de Plataforma (PACCOR). Esta herramienta ayuda a asegurar que la información en los PACs sea precisa y siga estándares específicos. PACCOR rastrea los cambios realizados en el dispositivo a lo largo del tiempo, permitiendo la verificación continua de su estado de seguridad.

#Desafíos existentes

#Vulnerabilidades en dispositivos embebidos

Los dispositivos embebidos se utilizan en muchas aplicaciones críticas, pero a menudo son objetivo de atacantes. Estos dispositivos pueden verse afectados por:

• Modificación del Firmware: Un atacante podría cambiar el software que corre en el dispositivo.
• Ataques físicos: Si alguien tiene acceso físico, podría cambiar el hardware.
• Ataques de red: Los dispositivos conectados a internet son vulnerables a hackeos remotos.

Estas vulnerabilidades hacen que sea crucial tener métodos robustos para verificar la integridad de estos dispositivos.

#Limitaciones de los métodos de atestación actuales

Los métodos actuales de atestación de dispositivos a menudo se centran en ciertos aspectos de la seguridad, como el software que se ejecuta en el dispositivo. Es posible que no tengan en cuenta todas las configuraciones posibles de hardware y software, lo que lleva a brechas en la seguridad. Además, muchos de estos métodos dependen de hardware más costoso, lo que los hace poco prácticos para dispositivos más pequeños o menos potentes.

#Introduciendo PACCOR4ESP

#¿Qué es PACCOR4ESP?

PACCOR4ESP es una extensión de la herramienta PACCOR existente, diseñada para trabajar con el microcontrolador ESP32. Este microcontrolador es popular en proyectos de Internet de las Cosas (IoT) debido a su asequibilidad y facilidad de uso. PACCOR4ESP busca mejorar la seguridad de estos dispositivos proporcionando una forma integral de verificar tanto las características de hardware como de software.

#Características de PACCOR4ESP

PACCOR4ESP recopila automáticamente datos importantes del ESP32 y crea un PAC que incluye:

• Hash del firmware: Un identificador único para el software del dispositivo.
• Hash del bootloader: Un chequeo para asegurar que el proceso de arranque sea seguro.
• Configuración de pines GPIO: Información sobre los pines de entrada/salida de uso general, que son esenciales para la gestión del dispositivo.
• Referencia a la clave de endoso del elemento seguro: Un componente que ayuda a asegurar la gestión de claves.

Al integrar estas características, PACCOR4ESP mejora la fiabilidad de los procesos de atestación.

#Cómo funciona PACCOR4ESP

#El proceso de atestación

El proceso de atestación usando PACCOR4ESP implica varios pasos:

1. Solicitud: El verificador pide al dispositivo ESP32 su estado actual.
2. Recolección de datos: El ESP32 recopila la información de seguridad relevante sobre su hardware y software.
3. Generación de PAC: La información recopilada se utiliza para crear un PAC que resume la integridad del dispositivo.
4. Comparación: El PAC recién generado se compara con un PAC de verdad almacenado previamente para verificar cambios no autorizados.

#Consideraciones de seguridad

PACCOR4ESP ayuda a detectar varios ataques al verificar cambios en:

• Firmware: Cualquier modificación puede ser fácilmente detectada ya que el hash del firmware será diferente.
• Pines GPIO: Los cambios en las configuraciones de pines pueden indicar manipulación.
• Estado general del dispositivo: Un desajuste en cualquier parte del PAC en comparación con la verdad de referencia señalará una posible violación de seguridad.

#Ventajas de usar PACCOR4ESP

#Medidas de seguridad ligeras

PACCOR4ESP está diseñado para trabajar de manera eficiente en dispositivos de bajos recursos como el ESP32. Su naturaleza ligera le permite realizar las verificaciones de seguridad necesarias sin sobrecargar el sistema del dispositivo.

#Rentabilidad

La incorporación de PACs proporciona una manera segura de atestar dispositivos sin requerir hardware costoso. El elemento seguro utilizado en este proceso, como el ATECC608B, es asequible y eficiente, facilitando su uso generalizado en diversas aplicaciones.

#Estandarización

Usar PACs se alinea con los estándares de la industria, asegurando que diferentes dispositivos puedan comunicarse y verificar la integridad de los demás sin importar su fabricante. Esta estandarización es crucial en entornos heterogéneos donde dispositivos de varias compañías operan juntos sin problemas.

#Integración con marcos actuales

#Sistemas de Atestación Remota (RAS)

PACCOR4ESP puede integrarse en sistemas existentes como RAS, que a menudo requieren un dispositivo más robusto para la validación segura. Al permitir que dispositivos más pequeños participen, RAS puede mejorar su seguridad de red sin excluir dispositivos menos potentes.

#Marco de Atestación Remota Continua (CRAFT)

CRAFT se enfoca en interacciones entre dispositivos. Al incorporar PACCOR4ESP, este marco puede ganar capas adicionales de seguridad, incluso cuando los dispositivos no tienen un punto central de verificación.

#Atestación de Dispositivos Embebidos Escalable (SEDA)

En SEDA, los dispositivos intercambian certificados de atestación para asegurar su integridad. Al agregar PACCOR4ESP, estos dispositivos pueden incluir información de hardware en sus certificados, mejorando la seguridad más allá de los chequeos de software.

#Conclusión

PACCOR4ESP representa un gran avance en la seguridad de los dispositivos embebidos, especialmente aquellos que utilizan el microcontrolador ESP32. Al proporcionar un método integral y estandarizado para verificar la integridad de los dispositivos, aborda vulnerabilidades clave y promueve un paisaje IoT más seguro. El enfoque es rentable y adaptable, lo que lo hace adecuado para una amplia gama de aplicaciones al tiempo que asegura que los dispositivos puedan operar y comunicarse de manera segura en diversos entornos. Con los avances en curso, escalar este enfoque a otros dispositivos puede mejorar aún más la seguridad de los sistemas embebidos en todo el mundo.