Qu'est-ce que Résistance à l'effraction (tamper resistance) ?

Capacité d'une puce à résister aux attaques physiques comme l'ouverture du boîtier ou le micro-sondage, et à protéger ses secrets, par exemple en effaçant les clés en cas de détection.

Nom japonais: 耐タンパ性

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Domaine: Sécurité matérielle

Les attaques visées par la résistance à l'effraction

Les puces de sécurité des cartes à puce, des éléments sécurisés et des modules matériels de sécurité (HSM) contiennent des clés qui ne doivent jamais quitter l'appareil. Les attaquants peuvent décapsuler le boîtier, retirer les couches une à une et poser des micro-sondes sur les bus internes pour lire directement les données, ou utiliser un faisceau d'ions focalisé (FIB) pour couper et reconnecter des pistes. Les attaques semi-invasives éclairent la puce mise à nu par laser ou par lumière pour induire des fautes, et les attaques non invasives perturbent la tension d'alimentation ou l'horloge (glitch), ou mesurent la consommation et les émissions électromagnétiques. La résistance à l'effraction est la capacité à résister à ces tentatives d'extraction de secrets.

Contre-mesures typiques

Un fin maillage métallique recouvrant le dessus de la puce agit comme un blindage actif : si une sonde ou une étape de délayage le coupe ou le court-circuite, la puce détecte le changement. Des capteurs surveillent une lumière, une température, une tension d'alimentation ou une fréquence d'horloge anormales. Les bus et mémoires internes sont chiffrés ou brouillés, et le layout peut être brouillé de sorte que les blocs fonctionnels soient difficiles à identifier. Lorsqu'une anomalie est détectée, la puce peut effacer ses clés, ce qu'on appelle souvent la mise à zéro (zeroization), si bien qu'un attaquant qui réussit à l'ouvrir ne trouve rien d'utile.

Résistance à l'effraction et preuve d'effraction

La preuve d'effraction (tamper evidence) se contente de rendre une intrusion visible après coup, par exemple au moyen de scellés, de revêtements ou d'étiquettes qui se brisent à l'ouverture. La résistance à l'effraction rend l'attaque plus difficile dès le départ, et la réponse à l'effraction (tamper response) réagit activement, par exemple en effaçant les secrets. Les évaluations de sécurité des puces examinent non seulement le sondage physique mais aussi la résistance à l'analyse par canaux auxiliaires et à l'injection de fautes, car une puce dotée d'un blindage parfait peut encore laisser fuir ses clés par sa consommation si l'implémentation cryptographique n'est pas protégée.

Une couche de la défense en profondeur

Aucune contre-mesure n'est absolue ; la résistance à l'effraction vise à porter le coût, le temps et l'équipement qu'exige une attaque au-delà de la valeur du secret. Elle est donc combinée à d'autres couches comme le démarrage sécurisé, la protection mémoire, les environnements d'exécution de confiance, le chiffrement et les contre-mesures contre les canaux auxiliaires, afin que la percée de l'une n'expose pas tout. Les concepteurs évitent aussi de partager une même clé entre de nombreux appareils, car une clé extraite d'une puce ne doit pas déverrouiller toute la gamme de produits.

S'entraîner : questions sur Résistance à l'effraction (tamper resistance)

Quelle est la définition de la résistance à l'effraction (tamper resistance) exigée des puces de sécurité comme celles des cartes à puce ?

  1. ALa propriété d'une puce de ne pas être endommagée par l'eau
  2. BLa propriété de rendre difficiles les attaques physiques comme l'ouverture de la puce ou la pose de sondes, et de protéger les secrets internes, par exemple en effaçant les clés à la détection
  3. CLa propriété d'une puce de fonctionner rapidement à haute température
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Réponse : B. La propriété de rendre difficiles les attaques physiques comme l'ouverture de la puce ou la pose de sondes, et de protéger les secrets internes, par exemple en effaçant les clés à la détection

La résistance à l'effraction est la capacité de résister aux attaques visant à extraire des secrets en démontant la puce ou en posant des sondes sur ses interconnexions internes. Elle combine la détection de la coupure d'un maillage métallique couvrant la surface (blindage), la détection d'anomalies de lumière, de température ou de tension, le chiffrement ou l'agencement complexe des interconnexions internes, et l'effacement des clés en cas d'anomalie. Son évaluation inclut aussi les contre-mesures aux canaux auxiliaires et à l'injection de fautes.

Questions fréquentes

Qu'est-ce que la résistance à l'effraction d'une puce de sécurité ?

C'est la capacité d'une puce à résister aux attaques physiques comme l'ouverture du boîtier, le délayage des couches ou le sondage des pistes internes pour en extraire des secrets, souvent combinée à la détection de ces attaques et à l'effacement des clés en réaction.

Quelle est la différence entre résistance à l'effraction et preuve d'effraction ?

Les conceptions à preuve d'effraction montrent seulement qu'une intrusion a eu lieu, par exemple par des scellés brisés. Les conceptions résistantes à l'effraction rendent l'attaque elle-même difficile et peuvent réagir en détruisant les secrets.

La résistance à l'effraction protège-t-elle contre les attaques par canaux auxiliaires ?

En partie seulement. Les blindages et capteurs arrêtent le sondage physique, mais les fuites par la consommation ou les émissions électromagnétiques exigent des contre-mesures distinctes dans le circuit et dans l'implémentation cryptographique.

« Résistance à l'effraction (tamper resistance) » dans les explications

Questions mentionnant « Résistance à l'effraction (tamper resistance) » (1)

  1. Quelle est la définition de la résistance à l'effraction (tamper resistance) exigée des puces de sécurité comme celles des cartes à puce ?

Termes associés

Attaque par analyse de consommation Attaque par canal auxiliaire Attaque par démarrage à froid (cold boot) Attaque par injection de fautes Attaque temporelle (timing attack) Attestation à distance Cheval de Troie matériel Démarrage mesuré (measured boot) Démarrage sécurisé (secure boot) eFuse

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