Techniques pour la sécurisation des infrastructures de test

Security Techniques for Test Infrastructures

• Auteur / Autrice : Emanuele Valea
• Direction : Bruno Rouzeyre, Giorgio Di Natale
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Systèmes automatiques et micro-électroniques
• Date : Soutenance le 08/07/2020
• Etablissement(s) : Montpellier
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Information, Structures, Systèmes (Montpellier ; 2015-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire d'informatique, de robotique et de micro-électronique (Montpellier ; 1992-....) - Laboratoire d'Informatique de Robotique et de Microélectronique de Montpellier / LIRMM
• Jury : Président / Présidente : Régis Leveugle
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Bruno Rouzeyre, Giorgio Di Natale, Régis Leveugle, Jacques Fournier, Guy Gogniat, Marie-Lyse Flottes, Sophie Dupuis, Bernd Becker
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Jacques Fournier, Guy Gogniat

Mots clés

Mots clés contrôlés

Chiffres (cryptographie)

Taxonomie numérique

Mots clés libres

Sécurité

Test

Hardware

Security

Testing

Hardware

Résumé

Les infrastructures de test sont essentielles pour l'industrie moderne des circuits intégrés. La nécessité de détecter les défauts de fabrication et de prévenir les défaillances des systèmes sur le terrain, rend leur présence inévitable dans chaque circuit intégré et ses sous-modules. Malheureusement, les infrastructures de test représentent également une menace pour la sécurité en raison de la contrôlabilité et de l'observabilité accrues qu'elles offrent généralement sur les circuits internes. Dans cette thèse, nous présentons une analyse complète des menaces existantes et des contre-mesures respectives, en fournissant également une classification et une taxonomie de l'état de l'art. En outre, nous proposons de nouvelles solutions de sécurité, basées sur la cryptographie légère, pour la conception d'infrastructures de test. Toutes les contre-mesures proposées appartiennent à la catégorie des solutions dit de scan encryption et leur but est de garantir la confidentialité des données et l'authentification des utilisateurs. Chaque solution proposée est évaluée en termes de coûts de mise en œuvre et de capacités de sécurité. Les travaux qui ont été réalisés et qui sont présentés dans cette thèse, indiquent que la scan encryption est une solution prometteuse pour garantir une conception sécurisée des infrastructures de test.

Test infrastructures are crucial to the modern Integrated Circuits (ICs) industry. The necessity of detecting manufacturing defects and preventing system failures in the field, makes their presence inevitable in every IC and its sub-modules. Unfortunately, test infrastructures also represent a security threat due to the augmented controllability and observability on the IC internals that they typically provide. In this thesis, we present a comprehensive analysis of the existing threats and the respective countermeasures, also providing a classification and a taxonomy of the state-of-the-art. Furthermore, we propose new security solutions, based on lightweight cryptography, for the design of test infrastructures. All proposed countermeasures belong to the category of scan encryption solutions and their purpose is to guarantee data confidentiality and user authentication. Each proposed solution is evaluated in terms of implementation costs and security capabilities. The works that have been carried out and are presented in this thesis, indicate that scan encryption is a promising solution for granting a secure design of test infrastructures.