什麼是雷射故障注入

對已開封的晶片以短脈衝照射雷射光,在電晶體或記憶胞附近產生電流,使其在選定的位置與時刻發生錯誤動作的故障注入攻擊。常從減薄基板的背面,照射矽吸收較弱的1 µm附近近紅外光,能精細地選擇目標位置。以偵測光的感測器、重要運算的雙重化,以及偵測到錯誤時清除金鑰的機制等作為對策。

日文名稱: レーザ故障注入

「雷射故障注入」出現在1領域的1道練習題中(硬體安全的進階主題與趨勢等)。

這個名詞所屬的領域: 硬體安全的進階主題與趨勢

練習雷射故障注入的題目

在故障注入攻擊中,使用雷射的方法與使用電磁脈衝的方法,其特徵的組合正確的是下列何者?

  1. A雷射多半從已開封晶片的背面照射近紅外光,能精細地選擇目標位置。電磁脈衝以線圈施加,有時不開封也能使用,但能鎖定的範圍較大
  2. B雷射能穿透封裝的樹脂,因此不開封晶片也能照射到選定的單一電晶體。電磁脈衝則必須把晶片削到露出配線才能使用
  3. C雷射與電磁脈衝都是讓晶片局部溫度急遽上升,使配線或電晶體熔化,以造成無法恢復的故障來改變電路功能的方法
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正確答案:A. 雷射多半從已開封晶片的背面照射近紅外光,能精細地選擇目標位置。電磁脈衝以線圈施加,有時不開封也能使用,但能鎖定的範圍較大

矽的能隙約為1.12 eV,波長比約1.1 µm長的光幾乎不被吸收。1 µm附近的近紅外光吸收較弱,因此能從減薄基板的背面深入,在電晶體附近有一部分被吸收,產生電子電洞對。正面覆蓋著多層金屬配線,因此雷射故障注入一般從背面照射,利用光產生的電流,鎖定特定的電晶體或SRAM記憶胞使其錯誤動作。電磁脈衝則是讓大電流短暫流過線圈,產生強烈的磁場變化,在晶片內的配線與電源網路上感應出電壓,引發錯誤動作。對策是組合偵測光或電磁場的感測器、重要運算的雙重化,以及偵測到錯誤時清除金鑰的機制等。

解析中的「雷射故障注入」

出現「雷射故障注入」的題目(1題)

  1. 在故障注入攻擊中,使用雷射的方法與使用電磁脈衝的方法,其特徵的組合正確的是下列何者?

相關名詞

故障注入攻擊(Fault injection attack) 能隙 目標列刷新(TRR) 指標驗證(PAC) 控制流程完整性 硬體物料清單(HBOM) 影子堆疊 數論轉換 暫態執行攻擊 機密運算

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