Nicht jeder Einbrecher braucht eine Brechstange – manchen genügt ein Bohrer, der dünner als ein Millimeter ist, um an die Beute zu kommen: Informationen und Daten auf einem Chip. Gelingt der Angriff, kann das gravierende Folgen haben, vor allem in sensiblen Bereichen wie kritischer Infrastruktur, im Banken- und Finanzwesen oder im Gesundheitsbereich. Unternehmen und kriminelle Hacker liefern sich seit langem ein heftiges  Wettrennen und die technologischen Kniffe werden immer ausgefeilter.

„Vor diesem Hintergrund reicht es nicht mehr aus, den Manipulationsschutz ausschließlich auf Softwareebene anzusiedeln“, sagt Martin König von der Fraunhofer EMFT. In der Zusammenarbeit zwischen den Fraunhofer-Instituten EMFT, AISEC und IMS ergänzen sich die Kompetenzen aus den Bereichen Folienentwicklung, Sicherheit und Mikroelektronik, um Chips schon auf Systemebene vor unerwünschten Angriffen zu schützen: Die innovative Lösung besteht aus einer Manipulationsschutzfolie mit einer elektrisch leitfähigen Gitterstruktur, die um die gesamte Platine gewickelt wird. „Nach dem Start werden individuelle Fertigungsschwankungen in der Folie als Physical Unclonable Function (PUF) vermessen, um die Unversehrtheit von innen heraus zu überprüfen“, erklärt Matthias Hiller vom Fraunhofer AISEC. „Nur im Falle einer völlig intakten Folie können gespeicherte Daten entschlüsselt werden.“ Wird das Gitter im Betrieb beschädigt, initiiert dies automatisch ein Löschen der kritischen Informationen wie zum Beispiel kryptografische Schlüssel.

Das System bietet einen zuverlässigen Schutz bei Bohrangriffen bis zu einem Durchmesser von 300 μm. Es gibt aber bereits Ansätze, um diesen Schutz künftig noch weiter zu verbessern. Schon während der Entwicklungsphase dürfen sich die Fraunhofer-Forscher über Interesse aus der Industrie freuen. „Das Feedback von potenziellen Kunden, die sich unsere Lösung schon näher angesehen haben, hilft uns sehr, um unsere Schutzfolie noch stärker auf die Bedürfnisse der späteren Nutzer auszurichten“, so König. Um die Schutzfolie weiter auf den Einsatz in der Praxis vorzubereiten, wird das Forscherteam sie außerdem in komplexen Angriffsszenarien ausgiebig auf Sicherheitslücken testen. „Um die Schutzwirkung unserer Folie zu wahren, ist auch die Integrität der integrierten Messschaltungen ausgiebig zu prüfen“, sagt Alexander Stanitzki vom Fraunhofer IMS. Kriminelle Datendiebe dürften es in Zukunft also schwerer haben, an die begehrten Informationen im Inneren der Chips heranzukommen.

Auf der diesjährigen Electronica Messe vom 13.-16. November haben Interessierte die Möglichkeit, die Manipulationsschutzfolie genauer anzusehen: Am Fraunhofer-Gemeinschaftsstand in Halle C5 Stand 426.