Aktuelle Entwicklungen der Hardwaresicherheit

Welche Kombination der Merkmale ist richtig, wenn ein Fault-Injection-Angriff mit einem Laser bzw. mit elektromagnetischen Pulsen ausgeführt wird?

  1. AEin Laser bestrahlt einen geöffneten Chip oft von der Rückseite mit Nahinfrarotlicht und kann Stellen sehr gezielt treffen. Elektromagnetische Pulse werden über eine Spule eingekoppelt und wirken teils ohne Öffnen des Gehäuses, betreffen aber einen relativ großen Bereich
  2. BEin Laser durchdringt das Vergussharz des Gehäuses und kann ohne Öffnen des Chips einen gewählten einzelnen Transistor treffen. Elektromagnetische Pulse sind nur nutzbar, wenn der Chip abgeschliffen und die Verdrahtung freigelegt wird
  3. CLaser wie elektromagnetische Pulse erhitzen einen Teil des Chips schlagartig und schmelzen Leitungen oder Transistoren, wodurch bleibende Schäden die Funktion der Schaltung verändern
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Antwort: A. Ein Laser bestrahlt einen geöffneten Chip oft von der Rückseite mit Nahinfrarotlicht und kann Stellen sehr gezielt treffen. Elektromagnetische Pulse werden über eine Spule eingekoppelt und wirken teils ohne Öffnen des Gehäuses, betreffen aber einen relativ großen Bereich

Die Bandlücke von Silizium beträgt etwa 1,12 eV, und Licht mit Wellenlängen über etwa 1,1 µm wird kaum absorbiert. Nahinfrarotlicht um 1 µm wird nur schwach absorbiert und dringt daher von der Rückseite eines gedünnten Substrats tief ein; ein Teil wird nahe den Transistoren absorbiert und erzeugt Elektron-Loch-Paare. Die Vorderseite ist von vielen metallischen Verdrahtungsebenen bedeckt, daher wird bei der Laser-Fault-Injection meist von der Rückseite eingestrahlt, und der vom Licht erzeugte Photostrom lässt bestimmte Transistoren oder SRAM-Zellen fehlerhaft arbeiten. Bei elektromagnetischen Pulsen fließt kurz ein großer Strom durch eine Spule und erzeugt eine starke Magnetfeldänderung, die in Leitungen und im Versorgungsnetz des Chips Spannungen induziert und Fehlfunktionen auslöst. Als Gegenmaßnahmen werden Sensoren für Licht oder elektromagnetische Felder, die Duplizierung kritischer Berechnungen und Mechanismen kombiniert, die bei erkannten Fehlern Schlüssel löschen.

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