Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Fingerabdruck macht Chips fälschungssicher

04.02.2011
Chips und Elektronikbauteile geraten immer stärker ins Visier von Produktfälschern: Attacken auf Hardware-Bausteine sind mittlerweile an der Tagesordnung.

Eine spezielle Sicherheitstechnologie nutzt individuelle Materialeigenschaften von Komponenten, um daraus einen digitalen Schlüssel zu erzeugen. Bauteile werden damit identifizierbar,­ denn die einzigartige Struktur zu kopieren ist unmöglich. Einen Prototypen stellen Fraunhofer-Forscher auf der Messe embedded world vom 1. bis 3. März in Nürnberg vor.


Digitaler Fingerabdruck verhindert das Fälschen von Mikrochips. (© Fraunhofer SIT)

Produktpiraterie ist längst nicht mehr nur ein Problem der Konsumgüterbranche. Auch die Industrie hat zunehmend mit ihr zu kämpfen. Billige Plagiate kosten die Unternehmen viel Geld: 6,4 Milliarden Euro an Umsatzeinbußen musste allein der deutsche Maschinen- und Anlagenbau im Jahr 2010 laut einer Umfrage des Verbands Deutscher Maschinen- und Anlagenbau VDMA hinnehmen.

Neben Verkaufseinbußen können qualitativ minderwertige Fälschungen auch das Marken-Image eines Unternehmens schädigen und im schlimmsten Fall sogar Menschenleben gefährden, wenn sie in sicherheitssensiblen Bereichen wie etwa dem Automobil- oder Flugzeugbau eingesetzt werden. Patentrechte oder organisatorische Vorkehrungen wie Geheimhaltungsvereinbarungen reichen nicht mehr aus, um sich gegen Produktpiraterie zu wehren. Heute kommerziell verfügbare technologische Maßnahmen bieten zwar einen gewissen Schutz, doch auch sie stellen für Produktfälscher kein unüberwindbares Hindernis mehr dar: Mit Rasterelektronenmikroskopen, fokussierten Ionenstrahlen oder Laserblitzen gelingt es den Kriminellen, Sicherheitsschlüssel auszuspähen – und die Methoden werden immer ausgeklügelter.

Kein Chip ist wie der andere

Auf der embedded world zeigen Forscher des Fraunhofer-Instituts für Sichere Informationstechnologie SIT wie sich Elektronikbauteile oder Chips mit Physical Unclonable Functions (PUFs) – physikalisch nicht klonbare Funktionen – fälschungssicher machen lassen. »Jedes Bauteil verfügt über eine Art individuellen Fingerabdruck, da bei der Produktion unweigerlich kleine Unterschiede zwischen den Komponenten entstehen«, erklärt Dominik Merli, Wissenschaftler am Fraunhofer SIT in Garching bei München. So kommt es beispielsweise bei Leiterbahnen während des Fertigungsprozesses zu minimalen Schwankungen der Dicke oder Länge. Diese Abweichungen haben zwar keinen Einfluss auf die Funktionalität, können jedoch genutzt werden, um daraus einen einzigartigen Code zu erstellen.

Invasive Attacken zerstören die Struktur

Ein PUF-Modul wird direkt in einen Chip integriert. Es lässt sich in einer Vielzahl von programmierbaren Halbleitern – FPGAs (Field Programmable Gate Array) – implementieren, aber genauso in Hardware-Komponenten wie Mikrochips und Smartcards. »Herzstück ist eine Messschaltung, beispielsweise ein Ringoszillator: Dieser erzeugt ein charakteristisches Taktsignal, das Rückschlüsse auf die genauen Materialeigenschaften des Chips zulässt. Spezielle elektronische Schaltungen lesen diese Messdaten anschließend aus und generieren aus ihnen den bauteilspezifischen Schlüssel«, erläutert Merli. Im Gegensatz zu herkömmlichen kryptografischen Verfahren wird der geheime Schlüssel dabei nicht in der Hardware gespeichert, sondern auf Anfrage jedes Mal neu erstellt. Da der Code direkt von den aktuellen Systemeigenschaften abhängt, ist es praktisch unmöglich, ihn zu extrahieren und zu klonen. Denn invasive Attacken auf den Chip würden physikalische Parameter verändern – und damit auch die einzigartige Struktur verfälschen oder zerstören.

Die Garchinger Forscher haben bereits zwei Prototypen entwickelt: einen Butterfly PUF und einen Ringoszillator PUF. Aktuell werden diese Module für den praxistauglichen Einsatz optimiert. Vom 1. bis zum 3. März zeigen die Experten auf der embedded world in Nürnberg (Halle11, Stand 203) FPGA-Boards, die mit einem Ringoszillator PUF einen individuellen kryptographischen Schlüssel generieren können. Damit lassen sich angriffsresistente Sicherheitslösungen in eingebetteten Systemen realisieren.

Dominik Merli | Fraunhofer-Institut
Weitere Informationen:
http://www.sit.fraunhofer.de
http://www.fraunhofer.de/presse/presseinformationen/2010-2011/14/fingerabdruck-macht-chips-faelschungssicher.jsp

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Messenachrichten:

nachricht ZUKUNFT PERSONAL EUROPE: WORK:OLUTION - SUCCEED IN PERMANT BETA
16.07.2018 | GFOS mbH

nachricht Roboter zeichnet Skizzen von Messebesuchern
22.06.2018 | Fraunhofer-Institut für Algorithmen und Wissenschaftliches Rechnen SCAI

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Messenachrichten >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Future electronic components to be printed like newspapers

A new manufacturing technique uses a process similar to newspaper printing to form smoother and more flexible metals for making ultrafast electronic devices.

The low-cost process, developed by Purdue University researchers, combines tools already used in industry for manufacturing metals on a large scale, but uses...

Im Focus: Rostocker Forscher entwickeln autonom fahrende Kräne

Industriepartner kommen aus sechs Ländern

Autonom fahrende, intelligente Kräne und Hebezeuge – dieser Ingenieurs-Traum könnte in den nächsten drei Jahren zur Wirklichkeit werden. Forscher aus dem...

Im Focus: Superscharfe Bilder von der neuen Adaptiven Optik des VLT

Das Very Large Telescope (VLT) der ESO hat das erste Licht mit einem neuen Modus Adaptiver Optik erreicht, die als Lasertomografie bezeichnet wird – und hat in diesem Rahmen bemerkenswert scharfe Testbilder vom Planeten Neptun, von Sternhaufen und anderen Objekten aufgenommen. Das bahnbrechende MUSE-Instrument kann ab sofort im sogenannten Narrow-Field-Modus mit dem adaptiven Optikmodul GALACSI diese neue Technik nutzen, um Turbulenzen in verschiedenen Höhen in der Erdatmosphäre zu korrigieren. Damit ist jetzt möglich, Bilder vom Erdboden im sichtbaren Licht aufzunehmen, die schärfer sind als die des NASA/ESA Hubble-Weltraumteleskops. Die Kombination aus exquisiter Bildschärfe und den spektroskopischen Fähigkeiten von MUSE wird es den Astronomen ermöglichen, die Eigenschaften astronomischer Objekte viel detaillierter als bisher zu untersuchen.

Das MUSE-Instrument (kurz für Multi Unit Spectroscopic Explorer) am Very Large Telescope (VLT) der ESO arbeitet mit einer adaptiven Optikeinheit namens GALACSI. Dabei kommt auch die Laser Guide Stars Facility, kurz ...

Im Focus: Diamant – ein unverzichtbarer Werkstoff der Fusionstechnologie

Forscher am KIT entwickeln Fenstereinheiten mit Diamantscheiben für Fusionsreaktoren – Neue Scheibe mit Rekorddurchmesser von 180 Millimetern

Klimafreundliche und fast unbegrenzte Energie aus dem Fusionskraftwerk – für dieses Ziel kooperieren Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler weltweit. Bislang...

Im Focus: Wiener Forscher finden vollkommen neues Konzept zur Messung von Quantenverschränkung

Quantenphysiker/innen der ÖAW entwickelten eine neuartige Methode für den Nachweis von hochdimensional verschränkten Quantensystemen. Diese ermöglicht mehr Effizienz, Sicherheit und eine weitaus geringere Fehleranfälligkeit gegenüber bisher gängigen Mess-Methoden, wie die Forscher/innen nun im Fachmagazin „Nature Physics“ berichten.

Die Vision einer vollständig abhörsicheren Übertragung von Information rückt dank der Verschränkung von Quantenteilchen immer mehr in Reichweite. Wird eine...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

Stadtklima verbessern, Energiemix optimieren, sauberes Trinkwasser bereitstellen

19.07.2018 | Veranstaltungen

Innovation – the name of the game

18.07.2018 | Veranstaltungen

Wie geht es unserer Ostsee? Ein aktueller Zustandsbericht

17.07.2018 | Veranstaltungen

VideoLinks
Wissenschaft & Forschung
Weitere VideoLinks im Überblick >>>
 
Aktuelle Beiträge

Neue Anwendungen für Mikrolaser in der Quanten-Nanophotonik

20.07.2018 | Physik Astronomie

Need for speed: Warum Malaria-Parasiten schneller sind als die menschlichen Abwehrzellen

20.07.2018 | Biowissenschaften Chemie

Die Gene sind nicht schuld

20.07.2018 | Medizin Gesundheit

Weitere B2B-VideoLinks
IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics