Kombination zweier photonischer Verfahren zur Analyse sicherheitsrelevanter Strukturen und Funktionen
Der Einsatz von Informations- und Kommunikationstechnologie ist eine alltägliche Selbstverständlichkeit. Ganze Geschäftsfelder basieren auf dem Austausch sensibler Daten über vernetzte IT-Systeme. Das führt zu einem kontinuierlich steigenden Risiko von kriminellen Angriffen. BMBF und BMI haben im Rahmen ihrer gemeinsamen Erklärung zur Zusammenarbeit auf dem Gebiet der IT-Sicherheitsforschung vereinbart, IT-Sicherheit als Schwerpunkt der Forschungsförderung hervorzuheben und das Innovationspotenzial im Bereich Spitzenforschung auszubauen. Das Arbeitsprogramm IT-Sicherheitsforschung schafft den Rahmen für das Erreichen dieser Ziele. Es sollen die Grundlagen für die Absicherung von IT-Systemen erforscht werden, der Forschungs-, Produktions- und Arbeitsplatzstandort Deutschland gestärkt und eine Übertragung der Forschungsergebnisse in andere Bereiche ermöglicht werden.
Durch die zunehmende Verbreitung von elektronischen Ausweisen, Gesundheitskarten und sonstigen Identifikationskarten mehren sich auch die Angriffe. Der dadurch entstehende Schaden ist aufgrund der großen Stückzahlen immens. Angreifer können z. B. die Laufzeit eines auf dem Chip implementierten Verschlüsselungsalgorithmus oder die elektromagnetische Ausstrahlung messen (Seitenkanalangriffe). So gelingt es, Informationen über die Verschlüsselung selbst zu erhalten. Beim photonischen Seitenkanal lassen sich über die Abstrahlung von Photonen integrierte Schaltungen effizient analysieren und werden so angreifbar.
Das Ziel des Projekts ist die photonische Analyse von sicherheitsrelevanten Strukturen und Funktionen. Erstmalig werden Angriffe realisiert, die zwei photonische Verfahren – die Seitenkanalanalyse und die Fehlerinduktion – interagierend kombinieren. Dafür wurden eine Analyseplattform entwickelt und Angriffe auf Sicherheitschips simuliert. Die Ergebnisse der Analyse können dazu genutzt werden, um Maßnahmen gegen Seitenkanalangriffe und Fehlerinduktion zu entwickeln und zu testen.
Der im Projekt Photon FX² verfolgte Lösungsansatz schafft die Grundlagen zur Entwicklung von sicheren Architekturen, die resistent gegen Seitenkanalangriffe und Fehlerinduktion sind. Anwendungsmöglichkeiten bieten elektronische Bezahlsysteme (Bank- und Kreditkarten) und Chip-Karten (Pässe, ID, Gesundheitskarten).