Hardware-Trojaner zuverlässig detektieren

Vor allem in Bereichen, in denen personenbezogene oder sicherheitskritische Daten verarbeitet werden – etwa in der Medizintechnik, beim autonomen Fahren oder bei kritischen Infrastrukturen – werden im Zuge der Digitalisierung vertrauenswürdige elektronische IKT-Komponenten und -Systeme immer wichtiger. Forschende der Fraunhofer EMFT haben bei diesem Thema vor allem die Hardware-Ebene im Blick.

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In den durch das BMBF geförderten Projekten SyPASS (Förderkennzeichen: 16KIS0669) und RESEC (Förderkennzeichen: 16KIS1008) entwickeln die Infineon AG, die Raith GmbH, TU München und die Fraunhofer EMFT zusammen Methoden, um höchstintegrierte Sicherheitsschaltungen zurückzupräparieren und Layoutinformationen zurückzugewinnen. Durch einen Vergleich mit Entwurfsdaten sollen Hardware Trojaner zuverlässig erkannt werden. Strukturen und Schichtdicken von wenigen 10 nm bei der Präparation, die Stabilität der rasterelektronenmikroskopischen Abbildung und schließlich die Synthese und Analyse riesiger Datenmengen sind die besonderen Herausforderungen des Projektes. Hierbei werden zunehmend auch Methoden der KI angewendet.

Technische Voraussetzungen für diese Projekte sind Systeme zur nanoskaligen Präparation und Analyse, welche vor allem durch das vom BMBF geförderte Projekt Forschungsfabrik Mikroelektronik Deutschland FMD (Förderkennzeichen: 16FMD01K) beschafft werden konnten, sowie ein im Rahmen von SyPASS aufgebautes nach Common Criteria EAL6 zertifiziertes Sicherheitslabor, um auch nach der höchsten Stufe klassifizierte Sicherheitsbausteine untersuchen zu können. Das von der Fraunhofer-Gesellschaft im Rahmen der COVID InnoPush Initiative 2020 finanzierte Projekt TRAICT hat eine erfolgreiche synergetische Vernetzung mehrerer Fraunhofer-Institute ermöglicht, um am Beispiel eines aktuellen 5G-Routers mit zentralem 7 nm CMOS Baustein verschiedene Analysemethoden zu demonstrieren. Das Analysethema wurde in TRAICT von Fraunhofer EMFT koordiniert. Verbundübergreifende Anschlussprojekte wurden in Aussicht gestellt, um das komplexe Thema nachhaltig zu adressieren auch in einem internationalen Umfeld bei wachsenden technologischen Herausforderungen »Vertrauenswürdige Elektronik« bereit stellen zu können.

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