Belangrijke stap voorwaarts in onderzoek naar microchipontwerp in Vietnam

Het Nationaal Bureau voor Intellectueel Eigendom (NOIP) heeft zojuist een patent verleend voor de uitvinding met de naam: "Proces voor het beoordelen van het beveiligingsniveau van hardware op basis van geschatte stroomverbruikssporen" door de onderzoeksgroep van het Centrum voor Microchipontwerp, Onderzoek en Toepassingen, Instituut voor Informatietechnologie, Nationale Universiteit van Vietnam, Hanoi.

Intelligent Integrated Systems Research Group (SISLAB) – Centrum voor microchipontwerponderzoek en -toepassingen, Instituut voor informatietechnologie, Nationale Universiteit van Vietnam, Hanoi .

Dit is het resultaat van onderzoek door de Intelligent Integrated Systems Research Group (SISLAB) - Centrum voor Microchipontwerp en -toepassingsonderzoek, Instituut voor Informatietechnologie, Nationale Universiteit van Vietnam, Hanoi. Het onderzoek biedt een effectieve manier om het beveiligingsniveau van microchipontwerpen te testen, al vanaf de ontwerpfase, vóór de productie.

Doorbraakoplossing voor hardwarebeveiligingsbeoordeling

De uitvinding voorziet in een systematisch technisch proces waarmee de veiligheid van cryptohardware-ontwerpen kan worden beoordeeld tijdens de ontwerpfase, door de analyse van stroomverbruikssporen die door simulatie zijn geschat, in plaats van te wachten tot de daadwerkelijke chipproductie.

Traditioneel worden hardwarebeveiligingstests pas uitgevoerd nadat het ontwerp is verwerkt tot een ASIC- of FPGA-chip, wat kostbaar en tijdrovend is. Nu side-channel-aanvallen steeds geavanceerder worden, wordt het steeds urgenter om informatielekken vroegtijdig te detecteren.

Het gepatenteerde proces omvat stappen van ontwerpspecificatie, RTL-architectuurbeschrijving, functionele simulatie, hardwaresynthese, timing en parasitaire analyse, tot het schatten van het stroomverbruik en de beveiligingsanalyse met behulp van statistische technieken zoals de T-test, differentiële benadering (DPA) en correlatieanalyse (CPA). Het volledige proces wordt uitgevoerd op het ontwerpmodel voordat het naar de productie gaat, wat resulteert in aanzienlijke kostenbesparingen en vroege detectie van misbruikbare beveiligingskwetsbaarheden.

Praktische toepassingen in het ontwerp van microcircuits met hoge beveiliging

De uitvinding is met name nuttig bij het ontwerpen en evalueren van hardware-encryptieblokken zoals AES (geavanceerde encryptiestandaard), RSA (openbare sleutelcryptografie), ECC (curve-gebaseerde cryptografie)... voor toepassingen die een hoge mate van beveiliging vereisen, zoals bankpassen, elektronische burgeridentificatie, militaire systemen, beveiligd IoT en beveiligde embedded apparaten.

Powerlogging-aanvallen kunnen bijvoorbeeld binnen enkele minuten een AES-sleutel kraken als het hardwareontwerp niet goed beveiligd is. Deze gepatenteerde oplossing biedt een krachtige technische tool om de weerstand tegen geheime sleutellekken in ontwerpen te verifiëren en te verbeteren.

Het toekennen van een patent voor deze oplossing bevestigt de onderzoeks- en ontwikkelingscapaciteit van Vietnamese wetenschappers op het gebied van halfgeleiderontwerp en informatiebeveiliging - een hightechgebied waarin de overheid prioriteit geeft als het gaat om investeringen en ontwikkeling.

Dit is tevens een demonstratie van de effectieve combinatie van actuele belangrijke onderzoeksrichtingen zoals hardwarecryptografie, side-channel security-analyse, digitaal circuitontwerp (RTL/ASIC/FPGA) en pre-productie beveiligingsontwerptests.

Gepatenteerd technisch proces

Het proces van hardwarebeveiligingsbeoordeling op basis van geschatte stroomverbruiksporen wordt uitgevoerd via de volgende stappen: (i) het ontwikkelen van cryptografische/beveiligingsontwerpspecificaties; (ii) het ontwerpen van de hardware in registershift (RTL)-vorm; (iii) het simuleren en verifiëren van de functionaliteit van het ontwerp; (iv) het synthetiseren en implementeren van de ontwerphardware; (v) het extraheren van parasitaire impedantie- en capaciteitsinformatie, het analyseren van statische timing om de timingrespons van het ontwerp te controleren; (vi) het simuleren van het ontwerp met parasitaire informatie en het extraheren van signaalgolfvormen; (vii) het schatten van het stroomverbruik en het extraheren van bijbehorende sporen; (viii) het interpoleren en extraheren van stroomverbruiksporen; (ix) beveiligingsbeoordeling op basis van verzamelde sporen; (x) het integreren van het ontwerp in het systeem, gereed voor IC-fabricage.

Octrooititel: Hardwarebeveiligingsbeoordelingsproces op basis van sporen van stroomverbruikschatting
Vakgebied: Halfgeleiderontwerp, hardwarebeveiliging
Uitgevende instantie: Afdeling Intellectueel Eigendom – Ministerie van Wetenschap en Technologie
Toepassing: Veiligheidstesten van ASIC/FPGA-gebaseerde cryptografische chipontwerpen vóór productie
Onderzoekseenheid: Centrum voor microchipontwerp en toepassingsonderzoek (CICA), Instituut voor informatietechnologie, Nationale Universiteit van Vietnam, Hanoi
Uitvinders: Dr. Bui Duy Hieu, Professor, Dr. Tran Xuan Tu

VU QUYNH

Bron: https://nhandan.vn/buoc-tien-quan-trong-trong-nghien-cuu-thiet-ke-vi-mach-tai-viet-nam-post894360.html