reverse-engineering von logik-gattern in integrierten ... - Degate

1.1. MOTIVATION
stellen oder „auszuschließen“, um Sicherheitslöcher aufzuspüren, um geheime Chif-
frierschlüssel aus Speichern auszulesen und dergleichen. Je nach Fragestellung kosten
kommerzielle Chipanalysen fünf- bis sechsstellige Beträge.
Auf der anderen Seite können IC-Analysen mit einfachen Mitteln durchgeführt wer-
den. Beispielsweise war das Reverse Engineering von Crypto1 ohne ein teures La-
bor mit einem zusammengerechneten Zeitaufwand in weniger als zwei Mannmonaten
möglich. Mit einem fiktiven Tagessatz von 500 Euro wäre der Verschlüsselungsalgo-
rithmus für etwa 30 Tausend Euro Kosten extrahiert. Mit den Erfahrungen aus dem
Projekt wäre ein erneutes Reverse-Engineering von Crypto1 sogar in wenigen Tagen
ohne nennenswerte Kosten möglich.
Im Rahmen des Mifare-Hacks entstand der Wunsch, das Reverse-Engineering von In-
tegrierten Schaltkreisen werkzeuggestützt zu vereinfachen. Zu diesem Zweck wird ei-
ne Software namens degate entwickelt. Diese Software soll Gegenstand einer später zu
schreibenden Diplomarbeit werden.
Diese Studienarbeit soll die Hintergründe des Reverse-Engineerings von Integrierten
Schaltkreisen beleuchten und beschreiben wie man Schaltfunktionen von Logikgattern
aus ICs rekonstruieren kann.
1.1 Motivation
Die Sicherheit des Verschlüsselungsverfahrens Crypto1 basiert auf dem Prinzip des
„security by obscurity“, d.h. auf der Geheimhaltung des Verfahrens und weniger auf
der Geheimhaltung der Schlüssel. Damit verletzt es Kerckhoffs’ Prinzip, welches be-
sagt, dass die Sicherheit eines Systems nicht auf der Geheimhaltung des Verfahrens ba-
sieren darf. Üblicherweise ist die Geheimhaltung eines Verfahrens schwieriger als die
von Schlüsseln zu gewährleisten. Im Falle einer Offenlegung lässt sich ein Verfahren
nicht so leicht austauschen wie Chiffrierschlüssel. Das Kerckhoff’sche Prinzip wurde
bereits 1883 aufgestellt. Allerdings wird es in der Praxis oftmals ignoriert. [Sch97, S.
8]
Wären regelmäßig hardwareimplementierte Verschlüsselungsverfahren einer Low-Cost-
Analyse unterzogen, so müßte sich zwangsläufig das Sicherheitsniveau der Verfahren
erhöhen. Kryptosysteme, deren Umgehung n Euro kosten, können keine Geheimnis-
se schützen, deren Umgehung n Euro Gewinn einbringt. Wenn die Umgehungskosten
sinken, genügt es nicht mehr, ein potentiell knackbares Verschlüsselungsverfahren zu
verwenden, dessen Sicherheit darin besteht, dass es niemand kennt.
Martin Schobert 2