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

1.2. DER ARBEITSABLAUF IM ÜBERBLICK
1.2 Der Arbeitsablauf im Überblick
Ausgangspunkt für die Untersuchung von Integierten Schaltkreisen sind Chips. Diese
müssen zunächst entkapselt werden, um ein Plättchen aus Halbleitermaterial (engl. die)
zu erhalten. ICs bestehen aus mehreren Schichten. Diese Schichten müssen Stück für
Stück entfernt werden, um darunterliegende Schichten freizulegen. Jede Schicht wird
fotografiert. Dabei entstehende Teilbilder werden zusammengesetzt. Die Fotografien
der einzelnen Schichten müssen in Übereinstimmung gebracht werden, so dass man
später den Verlauf von Leiterbahnen über mehrere Schichten hinweg nachvollziehen
kann.
Diese Studienarbeit geht davon aus, das ein Chip-Layout überwiegend auf Standardzel-
len basiert. Diese Annahme ist statthaft, denn sie trifft auf den überwiegenden Teil von
anwendungsspezifischen ICs zu. Zunächst wird die Bildrepräsentation von Standard-
zellen ermittelt. Die verschiedenen Instanzen von Standardzellen werden identifiziert.
Anschließend wird deren Verdrahtung nachvollzogen. Man muss die Schaltfunktion
der Standardzelltypen analysieren. Diese ergibt sich, wenn man die Verschaltung der
einzelnen Transistoren auswertet.
Wenn diese Informationen ermittelt sind, kann man sich der Analyse auf “höherer Ebe-
ne” zuwenden. Bei der eingangs genannten Motivation, proprietäre Verschlüsselungs-
verfahren zu extrahieren, ist nie ein vollständiges Reverse-Engineering des gesamten
Chips notwendig. Es genügt, sich auf relevante Bereiche zu konzentrieren. Diese Stu-
dienarbeit geht ebenfalls darauf ein, wie man diese relevanten Bereiche identifizieren
kann.
1.3 Thematische Einschränkung
Das Reverse-Engineering von Integrierten Schaltkreisen ist ein beliebig komplexes
Thema und umfasst konkrete Technologieaufklärung, etwa das Design von Flashspei-
chern, das optische Auslesen von Masken-ROMs, den vollständigen Nachbau von ICs
oder das Auslesen von Speicherinhalten mittels Microprobing. Ebenfalls gehören in-
vasive Angriffe in das Themenfeld, bei denen Sturkturen auf einem Chip gezielt modi-
fiziert werden, z.B. um Sicherungen zu deaktivieren, die ein Auslesen von Speichern
verhindern sollen.
Martin Schobert 4