Oreo 건설: PCB 내부에 부품 숨기기

최근 몇 달 동안 회로 기판 내부에 부품을 숨기는 기능이 관심 대상이 되었습니다. 이를 엔지니어들이 아름다운 전자 예술 작품을 만드는 급성장하는 Badgelife 운동에서 찾을 수 있습니다. 또한 이러한 관심은 Jordan Robertson과 Michael Riley가 마더보드 내부에 내장된 구성 요소를 사용하여 Apple이 중국 스파이의 대상이라고 주장한 Bloomberg의 Big Hack에 기인할 수도 있습니다. Big Hack 이야기에는 근거가 있었지만 지금까지 이 해킹의 존재에 대한 증거는 밝혀지지 않았으며 관련 회사와 정부는 모두 이와 같은 것이 존재한다는 것을 부인했습니다.

즉, PCB 내부에 구성요소를 내장하는 것은 흥미로운 토론 주제이며, PCB 제조 가격이 하락했기 때문에(이 전체 프로젝트의 회로 기판 비용은 15달러입니다) 이제는 취미로 즐기는 사람들이 이 기술을 실험하는 것이 가능해졌습니다.

하지만 먼저 '유리섬유 조각 내부의 충전 구성요소'가 실제로 무엇인지 정의하는 것이 중요합니다. 내 연구에서는 검색할 수 없는 '임베디드 구성 요소'라는 용어가 계속 사용됩니다. '임베디드'는 완전히 다른 것을 의미하기 때문에 정말 끔찍한 이름입니다. PCB 제조 기술을 '내장형 부품'이라고 부르면서 사람들이 인터넷에서 찾을 것이라고 기대할 수는 없습니다. 더 나은 용어가 없기 때문에 나는 이것을 '오레오 건설'이라고 부릅니다. 왜냐하면 'stuf'에 대한 나의 선호와 무언가 불릴 필요가 있기 때문입니다. 이제 우리는 그것을 '오레오 건설'이라고 부릅니다. 왜냐하면 그 덩어리가 중간에 있기 때문입니다. 이것이 표준 PCB 설계 도구와 저렴한 중국 보드 하우스를 사용하여 수행하는 방법입니다.

이 빌드에 대한 즉각적인 영감은 designer2k2와 플랫팩 크리스마스 장식에서 나왔습니다. 이 프로젝트에서는 성 모양 핀과 일련의 구멍을 사용하여 SMD 부품을 PCB 상단이나 하단이 아닌 측면에 장착했습니다. PCB 측면에 전자 부품을 납땜하는 것은 다소 새로운 것이지만 PCB 측면에 전자 부품을 장착하는 것은 새로운 것이 아닙니다. Lumen Electronic Jewelry는 PCB 밀링 레이어의 컷아웃 내부에 커패시터와 USB 포트가 장착된 PCB '하트' 핀(오른쪽)을 생산하고 있습니다. 마찬가지로 다른 PCB 프로젝트(주로 PCB 명함)에서는 밀링 레이어의 컷아웃에 다른 구성 요소를 장착하는 실험을 했습니다. 유리 섬유 사이에 배터리를 고정하는 두 개의 '탭'이 있는 PCB 컷아웃을 사용하는 코인 셀 배터리 홀더를 본 적이 있습니다.

유리섬유와 구리 더미 안에 구성 요소를 내장한다는 아이디어는 소규모 취미 세계에서는 이전에 본 적이 없는 것이지만 가능합니다. 내장형 구성 요소(다시 검색할 수 없는 용어가 있음)는 매우 비싼 제품에서 수행될 수 있습니다. 이렇게 하는 이유는 물리적 공간 절약, EMI 차폐 개선, 리버스 엔지니어링을 더욱 어렵게 만드는 것 등 다양합니다. 이는 가격이 중요하지 않은 군사 및 항공우주 부품에 대한 기술입니다.

군사 및 항공우주 작업을 위한 보드는 하나이지만, 지난 해에는 비록 잘못된 이유에도 불구하고 내장형 구성 요소에 대해 상당한 양의 논의가 있었습니다. Bloomberg의 Big Hack은 Apple과 Amazon에 배송된 Supermicro 마더보드에 중국 해커에게 백도어를 제공하는 추가 구성 요소가 있다는 이야기였습니다. 이 이야기는 널리 비판을 받았고, Apple과 Amazon은 손상된 마더보드를 발견했다는 사실을 열렬히 부인했으며, 언젠가는 Supermicro가 명예훼손 소송으로 소송을 제기할 것으로 예상하고 있습니다. 그러나 이 이야기는 그러한 해킹이 어떻게 일어날 수 있는지에 대한 많은 논의를 불러일으켰습니다. Twitterverse의 최고 경영진은 마더보드 PCB 내부, 베이스보드 관리 컨트롤러와 플래시 메모리 사이에 작은 마이크로컨트롤러를 내장함으로써 이를 수행할 수 있다고 믿습니다. PCB의 몇 층 사이에 붙어 있는 이 작은 마이크로컨트롤러는 이론적으로 BMC 플래시의 몇 비트를 변경하여 공격자에게 백도어를 제공할 수 있으며 Trammel Hudson은 CCC에서 이 가상의 해킹 작업 이론에 대해 흥미로운 강연을 했습니다. 이는 가능성의 영역 내에 있지만 현명한 돈은 Amazon이나 Google에 배송된 Supermicro 마더보드에서는 이런 일이 발생하지 않았다고 말합니다. 어떤 경우에도 X-Ray 검사나 플라잉 프로브 테스트를 통해 PCB에 '내장된 구성 요소'가 있었음을 알 수 있습니다.