チップのセキュリティ確保は、製品発売前に添付する最終的な検証や認証の問題ではなく、設計から展開、監視に至るまで続くプロセスになった。これは、Design Automation Conferenceの期間中にSemiconductor Engineeringが開催した非公開の議論から得られた主な結論である。議論には、Arteris、Cadence、Keysight EDA、Rambus、Siemens EDA、Synaptics、Synopsysの専門家が参加した。本稿は、Ann Mutschlerが進行したこの議論の抜粋に基づいている。
AI、chiplets、ソフトウェア定義システム、FPGAs、接続型システムの普及に伴い、攻撃対象領域は拡大している。そのため、リスクは物理回路の欠陥やチップ自体への攻撃に限られない。ネットワーク、組み込みソフトウェア、プログラマブル層から始まり、脆弱性を悪用してシステムに侵入したり、システムを停止させたりする可能性がある。
認証から実際の利用へ
CadenceのYathiendra Vunnamは、多くの顧客が、OSIモデルの異なる層にわたってIPsecやMACsecなどの仕組みを用い、性能およびコンピューティングの要件を満たす多層防御を採用していると述べた。一方で、一部の企業は認証に重点を置いているとも説明した。認証は製品販売に役立つためだが、その後、より小型で低コスト、かつ再利用可能な設計にするため、必要な保護機能の集合を縮小してしまう企業もある。
RambusのScott Bestによれば、保護技術を保有していることは、それが適切に実装されていることの証明にはならない。顧客はサイドチャネル攻撃、フォールトインジェクション攻撃、PUF技術などに対する保護を求めることがあるが、これらを要件リスト上の完了済みの項目として扱い、最終システム内でどのように統合し、利用するのかを明確にしない場合がある。CRAやISO 26262などの枠組みに準拠することや、Keysightまたは競合企業からCSIP Level 3を取得することについても同様である。
これは、認証や標準に価値がないという意味ではない。実際の動作条件下で製品が安全であることを、それらだけで十分に証明できるわけではないという意味である。参加者が焦点を当てた隔たりは、紙の上にセキュリティ機構が存在することと、それが他のハードウェア、ソフトウェア、ネットワークと統合された際に機能できることとの違いである。
可視化はコンポーネント一覧から始まる
Keysight EDAのAlexander Petrは、現代のシステムは、チップ、パッケージ、ボード、システムという積層したレベルで構築され、その先にはデータセンターや広域ネットワークを含む接続されたエコシステムがあると述べた。より多くの機能が組み込みソフトウェアへ移行する中、製品に何が含まれているかを把握することが、リスクを追跡するための条件になる。
これには、ハードウェアコンポーネント向けのソフトウェア一覧、すなわちPetrが重要性を指摘したハードウェア向けSoftware Bill of Materialsの作成に加え、脆弱性の追跡と出荷後の監視が含まれる。オープンソースソフトウェアによって難しさは増している。悪意ある組織がオープンソースコミュニティに入り込み、バックドアを注入しようとする試みがあるためだ。また、zero-day脆弱性を発見するだけでは不十分である。まず自社のシステムが影響を受けるコンポーネントを使用しているかどうかを把握し、次にそれを修正したり、適切な防御を構築したりできるかどうかを確認しなければならない。
chipletアーキテクチャも別の課題を加える。異なる供給元のユニットを組み合わせられるため、各ブロックが必ずしも最先端ノードを必要とせず、コストを下げられる可能性がある一方で、実務上の疑問が生じる。設計者は各chipletのセキュリティをどのように検証し、セキュリティの低いユニットがシステム全体を危険にさらさないことをどのように保証するのか、という問題である。
規制は意識を高めるが、行動を保証するわけではない
参加者は、欧州サイバーレジリエンス法CRAを含む規制が意識の水準を高め、一部の企業に信頼のルートや組み込み保護への投資を促したという点で一致した。Siemens EDAのChris Gilesは、法律が存在するだけでは不十分であり、要件を継続的な投資へと変えるには執行が必要になると述べた。参加者によれば、半導体に関連する期限は2026年9月11日である一方、何を開示することが求められるのか、またそれが実際にどのように適用されるのかについては疑問が残っている。
SynapticsのMohit Aroraは、制裁金が年間売上高の4%に達する可能性があると指摘した。一方、SynopsysのReed Hinkelは、この種の圧力によって、これまで慎重だった企業がチップ上に大規模な信頼のルートを配置したり、CaliptraなどのOpen Compute Projectの取り組みを採用したりし始めたと述べた。しかし議論では、規制が行動に与える影響はまだ決着していないことも示された。GilesはCRAが議論で大きな存在感を持っているものの、実務を変えたかどうかは確信がないと述べ、Petrは議論の時点まで罰金が科されていないことを指摘した。
実際には何が変わるのか
求められる変化は、セキュリティツールや追加のセキュリティIPを購入することだけではなく、設計、ソフトウェア、製品管理、運用の各チームに責任を分担させることである。製品が提供するサービスの価値が高くなるほど、セキュリティ障害のコストと、それに伴う責任も大きくなる。そのためHinkelは、高価値サービスの約束には、サービスレベル合意を履行し、脆弱性に対応する実際の能力が伴わなければならないと述べた。
議論では、商業上および軍事上のインセンティブも示された。ユーザーの信頼を得た製品は、より大きなセキュリティ投資を正当化できる。また、米国国防総省とその供給企業、議論で言及されたBoeingやAirbusなどの需要が、この分野への投資の一部を促している。しかし、制約がなくなるわけではない。セキュリティは常にコストや発売時期と競合し、展開や監視の品質よりも認証の方が測定しやすいままとなる可能性がある。
ポスト量子暗号について、Hinkelは課題がハードウェアやfirmwareに限らず、公開鍵アクセラレーターPKAにも及ぶと説明した。PKAは歴史的に積み重ねられた層の上に構築されており、更新や拡張が難しいためである。議論によれば、製品は3年以内に新しいアルゴリズムをサポートする必要がある一方、古いアルゴリズムの廃止には5年という時間軸が関連する。これは、ポスト量子暗号への備えには、既存設計に単にアルゴリズムを追加するのではなく、アーキテクチャの再編成が必要であることを示している。
技術読者にとって最も重要な見方は、検証可能なセキュリティには、製品内部に何が存在するのか、それがどのように統合されたのか、販売後にどのように監視されるのかを含めなければならないという点である。認証はこの道筋における検証ポイントであり、それに代わるものではない。規制執行の詳細、脆弱性開示の範囲、市場に広く出回った製品を企業が処理できる能力については、情報源が決着させていない未解決の問題として残っている。