Le laboratoire CESTI évalue la sécurité des composants électroniques. Pour cela, les composants sont attaqués par diverses méthodes : observation de signaux compromettants (consommation de courant, émission électromagnétique), en perturbant le circuit pendant son fonctionnement (par faisceau laser par exemple) ou même en modifiant physiquement le circuit, en général à l’aide d’un à l'aide d'un FIB (Focused Ion Beam).

Notre équipe a réussi une première mondiale en parvenant à modifier le comportement de circuits intégrés au niveau d’un transistor unique [1]. Une ligne de lumière très focalisée (50 nm) du synchrotron ESRF de Grenoble a permis de montrer que l'utilisation de rayons X permet de forcer l'état d'un unique transistor ou de changer la valeur d'un bit de mémoire. Cette méthode perturbe le circuit de manière non-invasive (le circuit n’est pas physiquement modifié) et non-permanente (un recuit permet d’effacer les effets des rayons X). Ces 2 propriétés sont totalement nouvelles dans le domaine des attaques et de l’édition de circuits.

L'objectif du stage est justement d’étudier diverses pistes pour améliorer et développer cette méthode de modification de circuit. Le but principal serait de s’affranchir des contraintes de l’ESRF donc d’utiliser des rayons X non focalisés issus d’un générateur classique. Pour cela, il faudra fabriquer des masques métalliques absorbant fortement les rayons X et comportant des trous de petite taille localisés aux zones à modifier dans le circuit intégré. Le stagiaire dessinera et créera ces masques à l’aide de notre FIB puis étudiera les effets des rayons X sur diverses parties du composant. On pourra tenter de modifier des mémoires, et exacerber les fuites des transistors des composants. Il faudra aussi étudier les effets non-permanents de ces attaques et notamment les recuits du circuit pour revenir à l’état normal du circuit.

Ce sujet pourra se poursuivre en thèse pour continuer à développer le potentiel de ces attaques et mieux mesurer l'impact des rayons X sur les circuits intégrés au niveau de leur sécurité.
[1] Nanofocused X-Ray Beam to Reprogram Secure Circuits, Anceau et al, CHES 2017