Ultrasons Laser en Cybersécurité Matérielle – LUCA

La sécurisation des composants électroniques face aux attaques en canaux auxiliaires est l’un des enjeux majeurs en cyber sécurité physique des systèmes matériels. Le projet LUCA (Laser Ultrasonic for hardware Cybersecurity Application) propose de développer une approche de rupture et innovante pouvant servir lors des processus de retro-ingénierie des composants électroniques, qui sont mis en oeuvre lors d’évaluation sécuritaire en cyber-sécurité des systèmes matériels, ceci en utilisant une technique non destructive et sans contact. Les ultrason-lasers correspondent à une excitation tout-optique des ondes acoustiques puis à une détection des mêmes ondes acoustiques propageant dans le composant, ceci dans la gamme GHz-THz. Après une excitation initiale laser (transduction opto-acoustique), synchronisée sur la période d’horloge du composant, une onde acoustique propage depuis la surface vers la profondeur du composant. Une seconde impulsion laser est mise en oeuvre pour sonder le composant, par interférométrie ou en mesurant les variations transitoires relatives de réflectivité/transmittivité. Les échos acoustiques en retro-réflexion, et une possible modulation temporelle du signal optique détecté (oscillations Brillouin) permettent l’accès à des informations sur la structuration verticale du composant à la résolution temporelle ps et sur des échelles axiales atteignant le nm. L’interaction de l’impulsion acoustique avec le composant en régime de fonctionnement dynamique opérationnel sera explorée et les contremesures optiques intégrées pourront être localisées. Des systèmes modèles multicouches, ou des échantillons prototypes (transistors dMOSFET de type N), jusqu’à des composants industriels (de taille 25 nm à 65 nm) seront explorés. Des rétro-ingénieries établis en se basant sur l'approche innovante ultrason/hyper-son seront comparés à des résultats obtenus par injection de fautes par laser en simple spot (S-LFI) ou par stimulation thermique par laser (TLS).