Um Elektronik sicher und zuverlässig einzusetzen, muss man nachvollziehen können, woher sie kommt, ob sie richtig funktioniert und dass keine Hintertüren für sogenannte Hardware-Trojaner eingebaut sind. Bisher existiert jedoch noch keine durchgängige Methodik, um die Vertrauenswürdigkeit entlang der kompletten Wertschöpfungskette nachvollziehen und Fälschungen sicher nachweisen zu können. Das Plattformprojekt „Velektronik“, an dem das Fraunhofer-Institut für Mikrostruktur von Werkstoffen und Systemen IMWS in Halle (Saale) beteiligt ist, will hierfür neue Lösungskonzepte für alle Bereiche der Elektronikentwicklung und -fertigung erarbeiten.
Eine zukunftsorientierte Gesellschaft ist auf elektronische Komponenten angewiesen – ob in kritischen Infrastrukturen, in der Industrie 4.0, der Kommunikationstechnik, im Automobilbereich oder bei medizinischen Geräten. Auf diese müssen sich die Menschen verlassen können, um darauf vertrauenswürdige Produkte, Systeme und Infrastruktur aufbauen zu können.
Elektronik ist dann vertrauenswürdig, wenn sie allen unseren Erwartungen an die Funktionalität entspricht und gleichzeitig keine Hintertüren oder Schwachstellen für Angreifer und Manipulationen offenlässt. Ob dies wirklich der Fall ist, lässt sich aufgrund der komplexen und internationalen Wertschöpfungsketten bisher nicht immer eindeutig beantworten. Die beteiligten Projektpartner aus Fraunhofer-Gesellschaft, Leibniz-Gemeinschaft und dem „edacentrum – Netzwerk für Elektronik, Design und Anwendungen in Wirtschaft und Wissenschaft“ möchten deshalb in den nächsten drei Jahren eine Vernetzungsplattform für vertrauenswürdige Elektronik für Deutschland aufbauen. In gemeinsamer Arbeit von Forschungsinstituten und Unternehmen sollen Lösungskonzepte für alle Bereiche der Elektronikentwicklung und -fertigung mit Blick auf Design, Fertigung und Analyse entstehen.
Dafür werden sich die Partner darauf konzentrieren, eine technologische Übersicht zu schaffen, Beiträge zur notwendigen Standardisierung zu erstellen und ein Netzwerk von Forschungsinstituten und Unternehmen aufzubauen, um den Bedarf für weitere Forschungsvorhaben abzuleiten und der Elektronikindustrie ein umfassendes Dienstleistungsangebot zu unterbreiten. Ein Industriebeirat, der heute erstmals zusammenkam, begleitet das Projekt.
Das Fraunhofer IMWS bringt vor allem seine Kompetenzen zur Materialdiagnostik und der Entwicklung neuer, leistungsfähiger Analyseverfahren zur Überprüfung der Fälschungssicherheit und dem Nachweis von Hardware-Trojanern ein. „Die sehr verschiedenartigen Fertigungsketten bei elektronischen Bauelementen können dazu führen, dass gefälschte Komponenten oder Backdoors eingeschleust werden, ohne dass die Unternehmen an späteren Stufen der Wertschöpfungskette dies erkennen. Ihnen wollen wir zusätzlichen Schutz anbieten. Denn die Vertrauenswürdigkeit auf Ebene der integrierten Schaltkreise, der Bauelemente und Elektroniksysteme kann mit zusätzlich eingebrachten Sicherheitsmerkmalen beziehungsweise durch ausgefeilte Analyseverfahren zur Echtheitsprüfung abgesichert werden. Wir werden dazu entsprechende Analyse-Konzepte und erweiterte Vorschläge für standardisierte Prüfabläufe erarbeiten“, sagt Frank Altmann, der die Aktivitäten am Fraunhofer IMWS leitet. Dazu gehören die Evaluierung geeigneter Analyseverfahren für elektronische Komponenten verschiedener Integrationsstufen, die Erarbeitung qualifizierter Analyse-Workflows und der sichere und effiziente Nachweis technologiespezifischer Vertrauensmerkmale.
Die Plattform „Velektronik“ wird im Rahmen der Förderrichtlinie für „Vertrauenswürdige Elektronik (ZEUS)“ vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) gefördert und von der Geschäftsstelle der Forschungsfabrik Mikroelektronik Deutschland koordiniert. Die Gesamtkoordination des Forschungsprojekts erfolgt durch das Fraunhofer-Institut für Angewandte und Integrierte Sicherheit AISEC.
