樹莓派的上市賽第二代微控制器RP2350即將迎來面世一周年。自去年8月以來,美元樹莓派已經售出了超過50萬塊Pico 2和Pico 2 W開發板,全新而RP2350本身也被廣泛應用于眾多第三方產品中,黑客從安全顯示屏到開發板,挑戰再到合成器。上市賽
和所有硅基器件一樣,美元RP2350在初代產品中并非盡善盡美。全新其首發版本A2存在若干勘誤表所列問題,黑客包括GPIO引腳設計上的挑戰一個錯誤,該錯誤導致引腳無法正常進入高阻抗狀態(勘誤表第9條),上市賽以及在RP2350黑客挑戰賽中,美元參賽者發現的全新一些安全問題。今天,黑客樹莓派很高興地宣布,挑戰新版A4版本現已上市,該版本解決了上述大部分問題。

為配合A4版本的上市,樹莓派還推出了RP2354:這是一款引腳兼容的60引腳RP2350A和80引腳RP2350B的變體,內置2MB閃存。每塊RP2354的價格僅比同等級的RP2350高出20美分。
最后,樹莓派再次發起RP2350黑客挑戰賽,對基于樹莓派解密引導加載程序的電源加固AES庫發起實用的側信道攻擊,獲勝者將獲得2萬美元獎金。
A4版本解決了哪些問題?
首先,對普通用戶來說最重要的是,樹莓派已經修復了勘誤表9。對焊盤宏進行了微調,以消除焊盤高端的不良泄漏;這種泄漏會導致下面A2的電流-電壓曲線出現較大的負向偏移。因此,現在無需外部電阻即可將輸入拉低,不過在現有設計中仍可安全保留這些電阻。

勘誤表第20、21和24條是在RP2350黑客挑戰賽中發現的啟動ROM安全漏洞。這些問題已在A4版的啟動ROM中得到修復,此外,A4版還實施了多種新的防御策略,以降低未來被攻擊的可能性。樹莓派還借此機會修復了啟動ROM中的一些次要功能問題。
勘誤表第16條是另一個安全漏洞,同樣是在RP2350黑客挑戰賽中發現的,該漏洞與讀取操作期間斷電時的一次性可編程存儲器(OTP)的行為有關。樹莓派通過修改OTP宏周圍的封裝電路解決了這一問題。
勘誤表第3條,涉及60引腳RP235x部件上GPIO_NSMASK寄存器的行為問題,也已得到修復
A4版本未解決哪些問題?
黑客挑戰賽的一位獲獎者揭示了OTP位陣列本身存在的一個漏洞。他們使用一種稱為被動電壓對比的技術,經過艱苦且成本高昂的努力,成功讀取了OTP中相鄰位對的按位或結果;原則上,有可能將這種攻擊擴展到檢索OTP的完整內容。
這一漏洞在A4版本中并未得到修復。即將發布的應用指南將介紹如何在OTP中存儲機密信息,以減輕當前漏洞和未來可能出現的完整讀取攻擊的影響。
樹莓派尚未修復其他一些非安全性的勘誤表問題,因為這些問題已有變通方案,并且修復需要完全重新設計。
金屬層修改詳解
A4版本是樹莓派所說的金屬層修改:功能性的變更,包括更新啟動ROM,都是通過修改設計中的門電路連接線路層來實現的。下圖展示了A4版本與A2版本的所有不同之處;芯片底部密集的變更塊是更新后的啟動ROM。

放大后,可以看到單個修復的實現(本例中,是解決勘誤表第16條所需的OTP安全加固的一部分)。

常見問題解答
如何知道我手中的是A2版還是A4版?
版本標識位于封裝頂部,如下圖所示。

A4版與A2版軟件兼容嗎?
是的。樹莓派對Pico SDK 2.2.0版和Picotool進行了一些小改動,以支持A4版本。
你們會停止生產A2版嗎?
樹莓派已經停止生產A2版,將所有生產轉移至A4版,并從渠道中撤回了剩余的A2版庫存。A4版可直接替代A2版,客戶遷移至A4版不應遇到任何問題。
A3版怎么了?
A3版是一個中間版本,用于驗證A4版本中的部分修復措施。
PIP中是否會有PCN?
您可以在這里找到A2到A4過渡的產品變更通知。
Pico 2產品會切換到A4版嗎?
最終,所有Pico 2產品都將采用A4版本。雖然A3版本不會提供給芯片客戶,但大約30,000個A3庫存將用于生產Pico 2和Pico 2 W產品。
A4版本更改了引腳排列或封裝設計嗎?
沒有:A4版本僅是對RP2350芯片的金屬層進行了更新。
使用A4版本時,是否仍需要使用Abracon偏振電感器和Abracon晶體?
是的:請繼續遵循樹莓派的硬件設計指南和參考物料清單/布局。
會有A5版本嗎?
樹莓派目前沒有推出A5版本的計劃。隨著時間的推移,可能會發現更多的安全漏洞或功能問題,屆時樹莓派將做出適當反應。
RP2354:堆疊閃存,適用于更小尺寸的應用
樹莓派的微控制器一直依賴通過QSPI總線連接的外部閃存進行非易失性存儲。雖然使用外部封裝為客戶提供了最大的容量和供應商靈活性,但這種靈活性也帶來了采購成本和PCB面積的增加。RP2354在封裝內堆疊了一顆華邦16Mbit(2MB)閃存芯片,為需要適量存儲且每單位增量成本僅增加0.20美元的客戶提供了簡單解決方案。
樹莓派的微控制器產品的完整價格結構如下表所示。每個產品的7英寸卷盤包含500個單位;13英寸卷盤包含3,400個單位(RP2040、RP235xA)或2,500個單位(RP235xB)。
RP2350 黑客挑戰賽再啟
去年的RP2350黑客挑戰賽趣味橫生,因此樹莓派認為應該借A4版本發布之際再舉辦一次。這次,樹莓派挑戰您對樹莓派加固的AES密碼實現發起實用的側信道攻擊,該實現用于在啟動時將固件鏡像解密到內部靜態隨機存取存儲器(SRAM)中。
https://github.com/raspberrypi/rp2350_hacking_challenge_2
https://github.com/raspberrypi/rp2350_hacking_challenge_2/blob/main/aes_report_monospace.md
樹莓派再次與Thomas “stacksmashing” Roth和 Hextree.io 團隊合作制定了比賽規則。
還有一件事
對于將RP2350與復古計算機硬件接口的用戶來說,有一個好消息:經過廣泛的測試,RP2350現已正式支持5V電壓!
只需確保在向任何GPIO引腳施加5V電壓時保持IOVDD通電,否則引腳將受損。請務必閱讀更新后的數據手冊中的相關部分。
https://datasheets.raspberrypi.com/rp2350/rp2350-datasheet.pdf
原文地址:
https://www.raspberrypi.com/news/rp2350-a4-rp2354-and-a-new-hacking-challenge/