Fälschungen und Kopien als Risiko für sicherheitskritische Systeme und wirtschaftliche Substanz

Kopierte Chips sind ein Problem für Hersteller und Anwender. Die Hersteller oder Design-Häuser entwerfen mit viel Know-how und hohem finanziellen Einsatz innovative Chips und erleiden mit jeder Kopie dieser Chips einen wirtschaftlichen Schaden. Anwender können sich bei Kopien nicht auf die Leistungsparameter der Originale verlassen und riskieren damit potenziell die Sicherheit ihrer eigenen Produkte. 

Die Kopien entstehen auf verschiedene Arten: Ein Chip kann anhand des Datenblatts „nachgebaut“ werden, es entsteht also ein neues Chip-Design mit annähernd gleichen Eigenschaften. Sollen die Schaltungen selbst imitiert werden, werden die Chips oft mit verschiedenen Methoden untersucht, um den inneren Aufbau zu rekonstruieren. Zum Teil werden die Chips in kleinen Schritten abgeschliffen und unter dem Mikroskop fotografiert und anhand dieser Bilder die zur Fertigung benötigten Layouts nachgezeichnet.

Methoden an Systemen der Industriepartner validiert

Im Projekt ARiS hat das IMMS Methoden erforscht, dieses Kopieren schwerer zu machen und somit Chips davor zu schützen. Dabei wurden zwei Forschungsrichtungen verfolgt: Gegen das Nachbauen wurde ein Wasserzeichen untersucht, mit dem originale Chips markiert werden können. Wie bei Geldscheinen wird so ein Check eingebaut, mit dem ein Original identifiziert werden kann. Angriffe, wie das Abschleifen von Chips, standen ebenfalls im Fokus der Arbeiten. Am IMMS wurde ein Machine-Learning-basiertes Angriffsmodell entwickelt, mit dem dieser Reverse-Engineering-Prozess simuliert werden kann. Auf dieser Basis können Schaltungsteile gefunden werden, die leicht kopierbar sind und die im nächsten Schritt „gehärtet“ werden können. Hierbei werden Strukturen verwendet, die nur schwer rückerkannt werden können. Die untersuchten Ansätze zum Kopierschutz wurden anhand verschiedener Demonstratoren erfolgreich validiert.

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