SoC Secure Boot 용어집

핵심 용어 ISO 11179 형식 정의.

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A — Anti-Rollback / Attestation

Anti-Rollback

Definition. Image의 이전 버전으로 downgrade를 차단하는 메커니즘으로, OTP fuse counter를 통해 minimum acceptable version을 강제.

Source. Secure Boot literature.

Related. Version counter, OTP fuse, security patch.

Attestation

Definition. Device가 자신의 boot state를 외부에 증명하는 메커니즘으로, TPM PCR 또는 secure enclave가 서명한 measurement를 사용.

Source. TPM 2.0 spec.

Related. Measured Boot, PCR, remote attestation.

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B — BootROM / BL1-3

BootROM

Definition. SoC에 mask ROM으로 고정된 첫 실행 코드로, 변경 불가능한 trust anchor 역할.

Source. SoC architecture.

Related. HW RoT, mask ROM, BL1.

BL1 / BL2 / BL31 / BL33

Definition. ARM Trusted Firmware의 boot loader 단계 — BootROM → BL1 (trusted boot init) → BL2 (DRAM init + BL31/33 load) → BL31 (EL3 secure monitor) → BL33 (U-Boot/non-secure).

Source. ARM Trusted Firmware.

See also. Module 02

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C — Chain of Trust / Crypto Agility

Chain of Trust

Definition. 각 boot 단계가 다음 단계의 서명을 검증한 후에만 control을 넘기는 신뢰 전파 패턴.

Source. Verified Boot architectures.

Related. Verify-then-execute, HW RoT.

See also. Module 02

Crypto Agility

Definition. 암호 알고리즘을 변경 가능하게 설계하는 원칙으로, RSA → PQC (Post-Quantum Cryptography) 같은 마이그레이션 대비.

Source. NIST PQC standardization.

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E — eFuse / ECDSA

eFuse

Definition. Electrically programmable fuse로, OTP 메모리의 한 형태. 한 번 blow하면 영구적으로 1.

Source. Silicon technology.

Related. OTP, immutable storage.

ECDSA

Definition. Elliptic Curve Digital Signature Algorithm. RSA보다 작은 key/signature 크기로 동등 보안 제공.

Source. FIPS 186.

Common curves. P-256, P-384, secp256k1.

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F — Fault Injection

Fault Injection (FI)

Definition. 전압 글리치, 클럭 글리치, 레이저, X-ray 등으로 의도적 hardware fault를 유발해 signature 검증을 우회하는 공격 기법.

Source. Hardware security research.

Related. Glitch detector, FROST, Glitchy Descriptor attack.

See also. Module 05

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H — HSM / HW RoT

HSM (Hardware Security Module)

Definition. 암호 키 생성/저장/사용을 안전한 hardware 안에서만 수행하는 외부 module로, Production private key 관리에 필수.

Source. FIPS 140-⅔.

HW RoT (Hardware Root of Trust)

Definition. Boot 신뢰의 출발점으로 mask ROM (BootROM) + OTP (ROTPK hash + 보안 설정)로 구성.

Source. Secure Boot literature.

See also. Module 01

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M — Measured Boot

Measured Boot

Definition. 각 boot 단계의 image hash를 TPM PCR (Platform Configuration Register)에 누적하여 OS가 boot history를 검증할 수 있게 하는 기법.

Source. TPM 2.0 spec.

Related. PCR, attestation, Verified Boot 비교.

See also. Module 02

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O — OTP

OTP (One-Time Programmable)

Definition. 1회만 쓰기 가능한 비휘발성 메모리로, ROTPK hash + 보안 설정 + lifecycle state 저장.

Source. Silicon technology.

Related. eFuse, mask ROM, ROTPK.

See also. Module 01

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R — ROTPK / RSA

ROTPK (Root of Trust Public Key)

Definition. Boot 검증의 최상위 public key로, hash가 OTP에 저장되어 BootROM이 비교 검증.

Source. Trusted Firmware spec.

See also. Module 01

RSA

Definition. Rivest-Shamir-Adleman 비대칭 암호 알고리즘. Boot signature에 RSA-2048/4096 사용.

Source. PKCS #1, RFC 8017.

Related. PKCS#1 v1.5, PSS padding.

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S — SHA / Side-Channel

SHA-256 / SHA-384

Definition. Secure Hash Algorithm 2 family. Boot image hash + signature 계산에 사용.

Source. FIPS 180-4.

Side-Channel Attack

Definition. Power consumption, EM emission, timing 측정으로 키나 secret를 추출하는 공격.

Source. Cryptographic literature.

Related. Constant-time crypto, masking, blinding.

See also. Module 05

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V — Verified Boot

Verified Boot

Definition. Boot 시 signature 검증으로 image의 인증성을 확인하고, 실패 시 boot를 차단하는 enforcement 기법.

Source. Verified Boot architectures.

Related. Measured Boot 비교, anti-rollback.

See also. Module 02

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추가 약어

약어	풀네임	의미
POR	Power-On Reset	시스템 첫 reset
TEE	Trusted Execution Environment	secure 영역 (TrustZone, SGX 등)
TPM	Trusted Platform Module	x86 표준 보안 chip
PCR	Platform Configuration Register	TPM의 hash accumulator
PQC	Post-Quantum Cryptography	양자 컴퓨터 대응 암호
TOCTOU	Time-of-Check to Time-of-Use	verify와 use 사이 race 공격
JTAG	Joint Test Action Group	debug interface (보안 위협 포함)

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추가 항목 (Phase 2 검수 완료)

BootROM

Definition. SoC 의 첫 부팅 단계로 동작하는 immutable 코드 영역으로, RoT 검증의 시작점이 되며 fuse / OTP 에 기록된 공개키 해시로 다음 단계 이미지의 서명을 검증한다.

Source. ARM Trusted Firmware-A (BL1); SoC vendor BootROM specs.

Related. RoT, eFuse, OTP, BL1, secure boot.

See also. Module 01

JTAG

Definition. IEEE 1149.1 기반 boundary-scan 디버그 인터페이스로, secure boot 환경에서는 fuse 또는 인증 challenge 로 비활성화/제한해야 하는 잠재적 공격면이다.

Source. IEEE Std 1149.1; SoC vendor security guides.

Related. Debug Authentication, JTAG locking, attack surface.

See also. Module 01, Module 05

PUF (Physically Unclonable Function)

Definition. 칩 제조 변동성에서 비롯되는 고유한 물리 응답을 키 또는 식별자로 추출하는 회로로, 평문 키를 메모리에 저장하지 않아도 chip-unique secret 을 복원할 수 있다.

Source. Suh & Devadas, "Physical Unclonable Functions for Device Authentication", DAC 2007; SoC vendor security IP.

Related. HUK, eFuse, key provisioning.

See also. Module 01

TOCTOU (Time-of-Check-to-Time-of-Use)

Definition. 검증(Time of Check)과 사용(Time of Use) 사이에 공격자가 대상을 변경해 검증 결과를 무력화하는 취약점 클래스.

Source. McPhee, "Operating System Integrity in OS/VS2", IBM Systems Journal 1974.

Related. Race condition, double-fetch, secure copy-then-verify.

See also. Module 05

EL1 (Exception Level 1)

Definition. ARMv8 / ARMv9 의 4-level 예외 모델 중 OS 커널이 동작하는 레벨로, Normal World 에선 Linux/RTOS 가, Secure World 에선 Trusted OS 가 위치한다.

Source. ARM ARM (Architecture Reference Manual) — Exception Levels.

Related. EL0, EL2, EL3, TrustZone, S-EL1.

See also. Module 02

EL3 (Exception Level 3)

Definition. ARMv8/v9 최상위 예외 레벨로, Secure Monitor (TF-A 의 BL31) 가 동작하며 Normal World ↔ Secure World 전환을 중재한다.

Source. ARM ARM — Exception Levels; ARM Trusted Firmware-A.

Related. Secure Monitor, BL31, SMC, TrustZone.

See also. Module 02

DSA (Digital Signature Algorithm)

Definition. NIST FIPS 186 에 정의된 이산대수 기반 서명 알고리즘 군의 총칭으로, 본 강의에서는 RSA / ECDSA / ML-DSA(PQC) 의 상위 카테고리로 사용한다.

Source. NIST FIPS 186-5 — Digital Signature Standard.

Related. RSA, ECDSA, ML-DSA, signing, verification.

See also. Module 03

PQC (Post-Quantum Cryptography)

Definition. 양자 컴퓨팅 공격에 견디도록 설계된 공개키 알고리즘 군으로, NIST 표준화에서는 ML-KEM(키 교환), ML-DSA(서명) 가 채택되었다.

Source. NIST PQC Standardization; FIPS 203, 204, 205.

Related. ML-DSA, ML-KEM, SLH-DSA, lattice-based crypto.

See also. Module 03

RPMB (Replay Protected Memory Block)

Definition. eMMC / UFS 디바이스의 인증 키 기반 영역으로, host 와 공유 secret 으로 read/write 인증을 수행해 rollback / replay 공격을 막는다.

Source. JEDEC eMMC 5.1 (JESD84-B51); UFS Spec — RPMB.

Related. Secure storage, anti-rollback, monotonic counter.

See also. Module 04

FIP (Firmware Image Package)

Definition. ARM TF-A 가 사용하는 단일 binary container 포맷으로, BL2 / BL31 / BL33 등 부팅 단계별 이미지를 묶고 각각의 무결성 인증서를 포함한다.

Source. ARM Trusted Firmware-A documentation, Firmware Design — FIP.

Related. TF-A, BL2, BL31, BL33, certificate.

See also. Module 04

PCR (Platform Configuration Register)

Definition. TPM 또는 동등한 측정 저장소 내의 누적 해시 레지스터로, 부팅 단계마다 측정값을 extend 하여 Attestation / Sealed Storage 의 기준값으로 사용된다.

Source. TCG TPM 2.0 Library Specification.

Related. TPM, Measured Boot, Attestation, Extend operation.

See also. Module 02

BL31 (TF-A Boot Loader stage 3-1)

Definition. ARM Trusted Firmware-A 에서 EL3 에 상주하는 Secure Monitor 단계로, BL2 가 로드한 후 부팅 종료 시점까지 SMC 핸들링과 Power State Coordination(PSCI) 을 담당한다.

Source. ARM Trusted Firmware-A documentation.

Related. Secure Monitor, BL2, BL33, PSCI, SMC.

See also. Module 02

BL33 (TF-A Boot Loader stage 3-3)

Definition. TF-A 에서 BL31 다음으로 실행되는 Non-secure bootloader 단계로, 일반적으로 U-Boot / EDK2 가 위치하여 OS loader 까지 인계한다.

Source. ARM Trusted Firmware-A documentation.

Related. U-Boot, EDK2, BL31, BL32, OS loader.

See also. Module 02

TPM (Trusted Platform Module)

Definition. TCG 표준이 정의한 보안 코프로세서 / 펌웨어로, 키 보관·서명·attestation·PCR-based measured boot 를 제공한다.

Source. TCG TPM 2.0 Library Specification.

Related. PCR, Attestation, Sealed Storage.

See also. Module 02

NIST FIPS 시리즈 (203 / 204 / 205)

Definition. NIST 가 제정한 PQC 표준 — FIPS 203 ML-KEM (key encapsulation), FIPS 204 ML-DSA (signature, lattice), FIPS 205 SLH-DSA (signature, hash-based).

Source. NIST FIPS 203, 204, 205 (2024).

Related. ML-KEM, ML-DSA, SLH-DSA, PQC.

See also. Module 03

BL32 (Trusted OS, e.g. OP-TEE)

Definition. TF-A 의 Secure World OS 단계로, BL31 이 진입점을 호출하면 EL1S 에서 Trusted Application 을 호스팅한다 (대표 구현: OP-TEE).

Source. ARM Trusted Firmware-A documentation; OP-TEE documentation.

Related. OP-TEE, S-EL1, BL31, TEE.

See also. Module 02

NS bit (Non-Secure Bit, TrustZone)

Definition. ARM TrustZone 의 핵심 비트로, AXI / AHB transaction 의 보안 도메인 (Secure / Non-Secure) 을 표현하며 TZ aware peripheral 의 접근 권한 결정에 사용된다.

Source. ARM TrustZone Architecture; AMBA NSAID extension.

Related. TrustZone, S/NS, NSAID.

See also. Module 02