Sécurité matérielle des objets connectés
Alexandre Menu · 2021
La sécurité des objets connectés est un enjeu de premier plan. Or, l’implémentation à grande échelle de protections simples et modulaires pour des circuits intégrés aux ressources limitées est un défi de taille. La conception de solutions adaptées repose dès lors sur l'identification et l'évaluation des menaces qui pèsent sur ces circuits. Ces travaux proposent une analyse des vulnérabilités matérielles de quatre microcontrôleurs non-sécurisés fabriqués dans les technologies CMOS 350 nm, 250 nm, 80 nm et 65 nm face aux techniques d’injection de fautes par impulsions électromagnétiques (EM) et laser. Les résultats obtenus sur ces microcontrôleurs mettent en évidence plusieurs modèles de fautes originaux sur les interfaces des mémoires NOR Flash de ces circuits. Nous montrons que des perturbations EM et laser maîtrisées permettent de modifier sélectivement les bits des mots en transfert entre la mémoire NOR Flash et l’unité de calcul avec une grande résolution spatiale et temporelle. Ces perturbations peuvent ainsi être ajustées pour produire des corruptions ciblées ou des sauts d'instructions. Les relations entre l’architecture des mémoires NOR Flash et les caractéristiques des fautes obtenues par injection laser sont également analysées en réalisant une rétro-ingéniérie du mécanisme de faute. Les modèles de fautes étudiés dans ces travaux sont évaluées en pratique sur des algorithmes de sécurité. Une analyse théorique de la sécurité d’un mécanisme d’amorçage sécurisé met enfin en lumière le rôle clé de l’interface de lecture des mémoires non-volatiles dans la mise en œuvre d'une chaîne de confiance.