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Hardware-Labor

IT Security millionenfach skaliert

Egal, wie schnell sich neue Technologien entwickeln: Die Hardware bleibt die erste Sicherheitsebene und damit das erste Ziel für Angreifer. In unserem Hardware-Labor sorgen wir dafür, dass Geräte von heute auch morgen noch sicher sind.

Unverbindliches Angebot anfordern
Nahaufnahme eines Lasers im Hardware Labor bei TÜV Informationstechnik

Nachgewiesene Hardware-Sicherheit beginnt hier.

Sicher und konform – Ihre Produkte bereit für den Go-to-Market.

Willkommen in unserem State-of-the-Art Hardware-Labor bei TÜV Informationstechnik. Unser Labor zählt zu den größten seiner Art in Europa. Viele der Kreditkarten und Ausweisdokumente, die Sie täglich nutzen, wurden hier geprüft.

Mit modernsten Prüfverfahren stellen wir sicher, dass Produkte auch langfristig und selbst in den Händen von Angreifern sicher bleiben und Ihre sensiblen Informationen sowie Geheimnisse zuverlässig schützen.

Neben Hochsicherheitsprüfungen unterstützen wir unsere Kund:innen mit umfassenden Analysen und konkreten Handlungsempfehlungen. So helfen wir dabei, Hardware und Firmware gezielt abzusichern und unangenehme Überraschungen im späteren Einsatz zu vermeiden.

Unser Lab in Zahlen

Kerndienstleistungen in unserem Labor

1

Ideen, Ansätze & Scoping

Art und Umfang der Sicherheitsanalyse definieren, egal ob High-End Zugangskarte oder selbst entwickelte Soft-IP.

2

Sicherheitsziele & Handlungsempfehlungen

Unsere Experten helfen Ihnen, die passenden Sicherheitsziele für Ihr Produkt zu definieren und bereiten Sie auf weitere Schritte vor, um Ihre persönlichen Vorstellungen umzusetzen.

3

Gap Analyse & Design Review

Wir prüfen bereits entwicklungsbegleitend und geben wertvolles Feedback zur Beseitigung etwaiger Schwachstellen, egal ob auf Hardware- oder Firmwareebene.

4

Evaluation

Wir prüfen fertig entwickelte Komponenten auf Basis relevanter IT-Sicherheitsstandards auf Herz und Nieren und erstellen eine aussagekräftige Prüfdokumentation.

5

Zertifizierungsvorbereitung

Bei positiver Prüfung vertreten wir unsere Prüfergebnisse vor anerkannten Zertifizierungsstellen, damit Ihr Produkt ein Sicherheitszertifikat erhält.

Mikroskop im Hardwarelabor
Laborinfrastruktur

Hardware für Hardware

Wir kombinieren Wissen aus der Halbleitertechnologie, Informatik, Physik und Statistik, um mit unseren hoch spezialisierten Prüfaufbauten den echten Angreifern immer einen Schritt voraus zu sein. Wer bei uns besteht, ist sicher gegen jegliche Art von Hardwareangriffen.

25 Hochleistungsrechner
15 Seitenkanalmessaufbauten
20 Fehlerinjektionssysteme inkl. 12 Infrarotlasern

So testen wir

Arbeitsszene im Hardware Labor von TÜVIT an einem Messgerät
Seitenkanalanalysen

Kryptografische Algorithmen unter Beobachtung

Seitenkanalanalysen evaluieren eine integrierte Schaltung, indem passiv Informationen abgegriffen und analysiert werden. Diese Informationen können auf physischen Effekten beruhen wie z. B. dem Stromverbrauch und der elektromagnetischen Abstrahlung, oder aus dem Timing-Verhalten abgeleitet werden. Die gesammelten Informationen werden verwendet, um zuerst die Notwendigkeit und anschließend die Wirkung von den implementierten Gegenmaßnahmen zu beurteilen. 

Hochleistungsmikroskop im Hardware Labor von TÜVIT
Fehlerinjektionen

Fehler bewusst provozieren

Gezielte Fehler, induziert durch Stromglitches, Clock Manipulationen, Laserpulsen oder elektromagnetischen Feldern, um das vorgesehene Verhalten einer Schaltung oder Firmware zu beeinflussen. Diese Verfahren helfen uns dabei, Schwachstellen zu identifizieren, Gegenmaßnahmen zu evaluieren und die Resistenz gegen physikalische Angreifer zu beurteilen.

Wissen

Die Seitenkanalanalyse - Security Chips auf dem TÜV-Prüfstand

Security Chips schützen sensible Daten. Doch selbst ihr Stromverbrauch kann Geheimnisse preisgeben. Erfahren Sie, wie Seitenkanalanalysen verborgene Schwachstellen aufdecken und unabhängige Prüfungen dazu beitragen, Chips gegen reale Angriffe abzusichern. Wir haben die wichtigsten Informationen und Fakten in einem Beitrag zusammengefasst.

Jetzt lesen

Erfolgreiche Forschungsprojekte auf der Bühne

EASEPROFIT

Kryptoagile und quantencomputerresistente sowie seitenkanal- und fehlerinjektionsresistente Protokolle für den Finanzsektor.
Laufzeit: 08/2024 - 07/2027

SASPIT

Entwicklung einer offenen IoT-Sensorplattform mit dem Fokus auf Korrektheit, Integrität und Vertraulichkeit der Daten sowie der dafür benötigten Konzepte und Werkzeuge.
Laufzeit: 01/2024 - 12/2026

VeriSec

Konzeption und Entwicklung von Software-Werkzeugen, die in der Lage sind, eine ungeschützte Implementierung automatisch gegen Seitenkanäle zu härten und eine gegebene Implementierung hinsichtlich möglicher Seitenkanäle automatisiert untersuchen.
Laufzeit: 01/2017 - 12/2019

Wissen zu Papier

Publikationen & Papers

Side-channel analysis and side-channel countermeasures for the NIST standardized key encapsulation mechanism FIPS 203.

Zur Publikation

Side-channel attacks and side-channel countermeasures for the NIST standardized digital signature scheme FIPS 204.

Zur Publikation

This paper demonstrates how to efficiently use RISC-V instruction set extension to build side-channel resistant component relevant for post quantum cryptography.

Zur Vorversion der Publikation

In depth analysis of code-based fault injection countermeasures and presenting the gap between theoretical and practical security.

Zur Publikation

The paper shows that t-probing security does not always translate into practical side-channel resistance. It identifies high noise requirements, especially with non-uniform shares, and provides design guidelines.

Zur Publikation

Timo Bartkewitz, TÜV Informationstechnik

"Ohne Seitenkanalanalysen riskieren wir, dass die IT-Systeme ungeschützt bleiben. Wir müssen jetzt handeln, um Sicherheitslücken zu schließen, bevor sie von Angreifenden ausgenutzt werden."

Dr. Timo Bartkewitz
Leiter Hardware-Labor

Regelwerke

Nach diesen Standards prüfen wir

Die Common Criteria (CC) sind ein internationaler Standard (ISO/IEC 15408) zur Evaluierung und Zertifizierung der Sicherheit von IT-Produkten. Im Gegensatz zu anderen Standards wie ISO 27001 fokussieren CC auf Produktbewertung statt Managementsysteme und bieten anpassbare Sicherheitsanforderungen.

Mehr zum CC-Standard

Der EMVCo-Standard definiert weltweit interoperable Sicherheits- und Zahlungsanforderungen für Chipkarten, kontaktlose Zahlungen und mobile Transaktionen. Im Gegensatz zu proprietären Systemen bietet er globale Akzeptanz, starke Kryptografie und Betrugsschutz, unterscheidet sich von PCI-DSS (Datenfokus) und ISO 8583 (Nachrichtenformat).

Mehr zum EMVCo-Standard

FIPS 140-3 ist der US-Standard für kryptografische Module, basierend auf ISO/IEC 19790:2012. Im Vergleich zu FIPS 140-2 integriert er international anerkannte Sicherheitsanforderungen, bietet flexiblere Zertifizierungsoptionen und verbessert Tests für softwarebasierte kryptografische Implementierungen.

Mehr zum FIPS-Standard

Bestätigte IoT-Sicherheit

Kontaktloses Smartcardsystem für den japanischen Markt.

Weltweit anerkannter Standard für den Automotive-Bereich.

Wir erstellen unabhängige Analysen und Gutachten für ihre Hardware- und Firmwarekomponenten. 

Erfolgreiche Kundenprojekte

Seitenkanalmessung eines Infineon Smartcard Chips mithilfe elektromagnetischer Abstrahlung (EMA). Der Tastkopf der Langer ICR Messsonde ist exakt über der Oberfläche des Chips mit einer Mikroskopkamera positioniert.
Infineon Technologies AG
Lasergestützte Faultinjection (LFI) eines Samsung Mobile Chips. Die Objektivlinse der Laseroptik fokussiert den Laserstrahl direkt auf die Schaltstrukturen des Chips.
Samsung Electronics
Seitenkanalmessung eines NXP Smartcard Chips mithilfe elektromagnetischer Abstrahlung (EMA). Die mit einem Oszilloskop erfassten EMA Signale enthalten potentiell Informationen über sicherheitskritische Geheimnisse, wie Schlüssel, die über Analysen extrahiert werden könnten.
NXP Semiconductor Germany GmbH

Allgemeine Fakten

Ein Hardware-Labor im Kontext der IT-Sicherheit bietet die notwendige Ausrüstung und Expertise, um Hardware-Penetrationstest durchzuführen. Dazu gehören unter anderem Laser, Oszilloskope und elektromagnetische Sonden.

Das Testen der Hardware Security ist wichtig, um die Sicherheit gegen Angreifer mit physikalischem Zugriff auf das Produkt zu evaluieren. Das ist besonders für Produkte, welche einen längeren Zeitraum unbeobachtet oder ungeschützt im Einsatz sind, der Fall.

In einem Hardware-Labor können alle Produkte, die einen integrierten Schaltkreis enthalten, analysiert werden. 

Ein Hardware-Labor führt maßgeschneiderte Sicherheitsprüfungen durch, welche mit der Stärke des Angreifers variiert werden. So kommen für eine schwaches Angreifer-Modell z. B. nur remote Angriffe in Frage, wohingegen für einen starken Angreifer wochenlange physische Angriffe betrachtet werden.

Die wichtigsten Angriffe einer Hardware Security Evaluation sind Seitenkanalanalysen, Fehlerangriffe, und der Ausschluss von logischen Angriffen auf Hardware und hardwarenaher Firmwareebene (z. B. Secure Boot).

Weiterführende Informationen

SCA ist eine Angriffsmethode, die eingesetzt wird, um sensitive Informationen aus unbeabsichtigten Kanälen wie zum Beispiel dem Stromverbrauch oder dem zeitlichen Verhalten, zu extrahieren. Das kann vor allem während kryptographischen Algorithmen oder der Verarbeitung von sensitiven Daten der Fall sein.

Durch gezielte Laserschüsse oder Spannungsspitzen werden die Berechnung von sicherheitsrelevanten Funktionen gestört und Fehler provoziert. Dadurch können zum Beispiel wichtige Checks (wie Authentifizierungen) übersprungen werden oder die Ausgabe von kryptographischen Algorithmen unsicher gemacht werden.

Für einen Hardware Penetrationstest wird ein echtes Testsample in unserem Labor benötigt. Abhängig vom Test verwenden wir entweder extern verfügbare Schnittstellen oder verschaffen uns Zugang zu Interfaces oder der Oberfläche des integrierten Schaltkreises. Anschließend verwenden wir Seitenkanalanalysen, Fehlerinjektionen sowie Timing Analysen, um die Hardware zu penetrieren oder Informationen zu erhalten.

Es können z. B. Schwachstellen entdeckt werden, welche die Extraktion von Schlüsselmaterial ermöglicht, oder welche es einem Angreifer ermöglicht eine modifizierte Firmwareversion zu installieren.

Sie haben Fragen?

Wir helfen gerne!
Timo Bartkewitz, TÜV Informationstechnik

Dr. Timo Bartkewitz

Teamleiter Security Assessment and Testing
Nick Theisejans, TÜV Informationstechnik

Nick Theisejans

Produktmanager Hardware-Sicherheit
Jasper Rödiger, TÜV Informationstechnik

Dr. Jasper Rödiger

Technical Business Development Manager