Un desarrollador presentó en DEF CON el microcontrolador de código abierto Baochip-1x para auditorías a nivel de hardware.

Los asistentes a DEF CON este año recibirán no solo una insignia conmemorativa, sino una llave de hardware de seguridad completa, cuyo interior se puede inspeccionar hasta el nivel de los transistores. La nueva placa para la conferencia fue creada por el conocido diseñador de hardware Andrew «bunnie» Huang, y su base es el microcontrolador casi completamente abierto Baochip-1x.
Las insignias electrónicas hace tiempo que se han convertido en una de las tradiciones de DEF CON. Los desarrolladores las dotan de rompecabezas, retos criptográficos, funciones ocultas y mecanismos inusuales. En la nueva versión, el elemento principal no es la estructura externa, sino un módulo de cómputo extraíble que, tras la conferencia, se puede usar como llave de hardware para acceder a cuentas.
Huang trabajó en Baochip-1x durante aproximadamente tres años. El desarrollador publicó el código fuente del sistema operativo, del firmware, del núcleo del procesador, de los módulos criptográficos y del sistema de entrada y salida. El microcontrolador se basa en la arquitectura abierta RISC-V, y el sistema operativo está escrito en Rust.
La principal diferencia de Baochip-1x respecto a la mayoría de los circuitos protegidos es la posibilidad de verificar no solo el código de software, sino el propio cristal. Los circuitos convencionales están cubiertos por un encapsulado plástico opaco, por lo que el comprador debe confiar en que en la fábrica no añadieron un elemento ajeno o un acceso oculto.
El encapsulado de Baochip-1x permite el paso de radiación infrarroja a través de la cara trasera del cristal de silicio. Con equipo especializado, los expertos pueden examinar las estructuras internas del circuito y compararlas con el esquema publicado. Huang planea demostrar esto directamente en DEF CON.
No se puede llamar totalmente abierto. Algunos elementos del diseño físico y de la producción mediante el proceso tecnológico de 22 nanómetros de TSMC permanecen cerrados. Sin embargo, la parte de software, el núcleo del procesador y los mecanismos clave de protección están disponibles para análisis independiente.
El módulo extraíble soporta el estándar FIDO, contraseñas de un solo uso con caducidad limitada y puede almacenar contraseñas. Para la conexión a sistemas que verifican la identidad, se prevé una cámara que lee códigos QR. Su resolución se limitó intencionadamente, y el dispositivo por defecto procesa solo datos en blanco y negro y no puede guardar fotografías.
El microcontrolador cuenta con arranque seguro, generador de números aleatorios por hardware y memoria resistiva no volátil. Según Huang, extraer datos de ese tipo de memoria por métodos físicos es más difícil que de una memoria flash convencional. Al mismo tiempo, el desarrollador no la considera invulnerable. Es probable que resista ataques que cuesten decenas de miles de dólares, pero un laboratorio con equipamiento de millones de dólares podrá superar la protección.
Dentro de Baochip-1x funciona un procesador RISC-V a 350 MHz, 2 MB de memoria RAM estática y 4 MB de memoria resistiva. Núcleos adicionales atienden las operaciones de entrada y salida. La microcircuite ya soporta MicroPython y herramientas de desarrollo en C y Rust, y en el futuro podrá convertirse en un módulo de protección de claves o incluso ejecutar Linux.
En total los organizadores producirán alrededor de 27 000 insignias. Las entregarán en masa en DEF CON – será la primera gran prueba para Baochip-1x. Huang espera que los asistentes encuentren vulnerabilidades en el código y en el hardware, y luego ayuden a que las próximas versiones del microchip sean más fiables.