Serrure logique à circuit intégré basée sur une jonction tunnel magnétique pour la sécurité des puces

Matériel difficile à casser

Une équipe de scientifiques de KAUST a conçu un verrou logique de circuit intégré qui pourrait représenter un bond en avant dans la protection de nos appareils électroniques contre les cyberattaques. Crédit : KAUST ; Heno Hwang

Les appareils électroniques de nouvelle génération pourraient comporter des systèmes de sécurité améliorés intégrés directement dans leurs circuits pour aider à repousser les attaques malveillantes. Des “verrous logiques” protecteurs – basés sur une branche avancée de l’électronique appelée spintronique – pourraient être incorporés dans les circuits intégrés des puces électroniques pour défendre la sécurité des puces, ont montré des chercheurs de KAUST. Leur étude est publiée dans Accès IEEE.

“Le besoin de fonctionnalités de sécurité basées sur le matériel reflète la nature mondialisée de la fabrication électronique moderne”, explique Yehia Massoud de KAUST.

Les entreprises d’électronique emploient généralement de grandes fonderies externes spécialisées pour produire leurs puces, ce qui minimise les coûts mais introduit des vulnérabilités potentielles dans la chaîne d’approvisionnement. La conception du circuit pourrait simplement être copiée illégalement par une fonderie non fiable pour la production de puces contrefaites ou pourrait être modifiée de manière malveillante par l’incorporation de « chevaux de Troie matériels » dans les circuits qui affectent d’une manière ou d’une autre son comportement.

“Pour accroître la confiance dans la chaîne de fabrication de circuits intégrés mondialisée, les approches de sécurité telles que le verrouillage logique sont désormais largement utilisées”, déclare Divyanshu Divyanshu, titulaire d’un doctorat. étudiant dans les laboratoires de Massoud. Pour défendre la sécurité des puces, l’équipe ITL a conçu un verrou logique de circuit intégré basé sur un composant appelé jonction tunnel magnétique (MTJ).

Le verrouillage logique fonctionne comme une serrure à combinaison, explique Divyanshu. À moins que le signal de combinaison “clé” correct ne soit fourni à la serrure, le fonctionnement du circuit est brouillé. “Les clés de la serrure sont stockées dans une mémoire inviolable, garantissant la sécurité matérielle contre plusieurs modèles de menace”, explique Divyanshu.

Le comportement de verrouillage logique du MTJ est basé sur la spintronique, une forme émergente d’électronique de pointe. “La spintronique est un domaine d’étude dans lequel une propriété physique des électrons appelée spin est exploitée, en plus de leur charge”, explique Massoud.

La sortie électronique du MTJ dépend de l’alignement de spin des électrons qu’il contient. Cependant, ce n’est que lorsque le MTJ reçoit l’entrée de signal clé correcte qu’il produit la sortie correcte pour que le circuit protégé fonctionne.

Les dispositifs à base de spin présentent plusieurs avantages par rapport aux composants en silicium conventionnels, note Massoud, notamment une faible tension de fonctionnement et aucune consommation d’énergie en veille.

“Avec l’avancement des méthodes de fabrication, la possibilité d’utiliser des structures de dispositifs spintroniques émergentes dans la conception de puces a augmenté”, ajoute-t-il. “Ces propriétés font des dispositifs spintroniques un choix potentiel pour explorer la sécurité matérielle.”

La spintronique pourrait être idéale pour la tâche de verrouillage logique, a montré le travail de l’équipe. “Nos prochaines étapes comprennent l’étude d’autres dispositifs basés sur le spin pour développer des blocs de verrouillage logique, avec l’aide d’installations de fabrication de pointe disponibles à KAUST”, a déclaré Massoud.

Plus d’information:
Divyanshu Divyanshu et al, Verrouillage logique à l’aide de jonctions tunnel magnétiques émergentes 2T/3T pour la sécurité matérielle, Accès IEEE (2022). DOI : 10.1109/ACCESS.2022.3208650

Fourni par l’Université des sciences et technologies du roi Abdallah

Citation: Serrure logique à circuit intégré basée sur une jonction tunnel magnétique pour la sécurité des puces (15 novembre 2022) récupéré le 15 novembre 2022 sur https://techxplore.com/news/2022-11-circuit-logic-based-magnetic-tunnel.html

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