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Microélectronique : Le projet SALWARE propose des solutions pour sécuriser les circuits intégrés

Financé en 2013 dans le cadre de l’instrument "Jeune Chercheur", le projet SALWARE a fait avancer les savoir-faire en matière de sécurisation des circuits intégrés. Il a également développé divers types de solutions ouvrant la voie à des outils nouveaux pour les producteurs de ces circuits et les industriels qui les utilisent, afin de lutter contre la contrefaçon et une utilisation frauduleuse. Enfin, ce financement a permis à une jeune équipe de se constituer et d’émerger au plan scientifique sur une thématique jusqu’ici peu traitée en France.

Depuis plusieurs années l’industrie microélectronique fait face à l’augmentation des coûts de production et de la complexité des circuits intégrés. De ce fait, une forte augmentation du nombre d’entreprises sans moyens de production (dites fabless) et une délocalisation de la production sont constatées. Par conséquent, les circuits intégrés sont devenus des cibles de contrefaçon et de vol. Cette situation a des répercussions tant en termes de propriété industrielle pour les producteurs, de sécurité pour les industriels, que de confiance pour le grand public.

Ainsi, apporter des solutions technologiques permettant de sécuriser ces produits est un enjeu crucial et stratégique pour la France et l’Europe. Ces solutions permettront aux industriels de la micro-électronique de protéger leurs produits, aux industriels de l’aéronautique et du domaine militaire de sécuriser leur chaine d’approvisionnement, et de garantir au grand public un niveau de qualité et de sécurité de ses achats de matériels électronique.

SALWARE, premier projet français académique en matière de salutary hardware

Dans ce contexte, l’ANR et la Fondation de la Recherche pour l’Aéronautique et l’Espace (FRAE) ont décidé de soutenir le projet SALWARE, porté par Lilian Bossuet, un jeune chercheur, Maître de Conférences à l’Université Jean Monnet de Saint-Etienne et responsable de l’équipe Systèmes Embarqués Sécurisés du Laboratoire Hubert Curien (CNRS-UMR 5516). Lancé en 2013, ce projet propose de contribuer à la lutte contre la contrefaçon et le vol de circuits intégrés par l’étude (théorique et expérimentale) et la conception de matériels salutaires (salutary hardware). Il s’agit de l’un des premiers projets de recherche académique français sur ce thème. L’expression « matériel salutaire » fait référence à un système matériel, difficilement détectable/contournable, inséré dans un circuit intégré. Ce système peut fournir de l’information de propriété intellectuelle (par exemple : une marque de propriété ou une licence d’utilisation du matériel) et/ou pour activer à distance le circuit après fabrication et/ou durant l’usage.

Des résultats académiques remarquables

Après trois années de travaux, le projet SALWARE est arrivé à des résultats remarquables. Il a notamment proposé un système ultraléger et discret de transmission d’une information de propriété intellectuelle, sans-contact, sur le canal électromagnétique. Ce système a permis de multiplier par mille le débit de transmission par rapport à ce qui existait jusqu’ici. Ces travaux ont également permis de proposer une nouvelle fonction physique non clonable qui permet une identification intrinsèque d’un circuit intégré à la façon d’une empreinte digitale microélectronique. Plus sure que les solutions existantes, cette proposition utilise des systèmes intégrés oscillant de façon transitoire (transient effect ring oscillator). Autre réalisation notoire du projet SALWARE, une méthode de blocage des circuits intégrés numériques par un algorithme d’analyse de la logique. Cet algorithme est le plus efficace de la littérature avec un surcoût en surface (faible 3% en moyenne). Il peut être utilisé pour des circuits de quelques centaines à plus d’un million de transistors. Grâce à ces résultats, ce projet a reçu un financement complémentaire de la région Rhône-Alpes et il est labellisé par le pôle de compétitivité mondiale MINALOGIC.

L’émergence d’une nouvelle équipe

Aux côtés de ces résultats académiques, le projet a également eu des répercussions très positives en termes en termes d’autonomie scientifique pour le porteur de projet. Ce financement a en effet permis à un jeune chercheur de constituer une équipe autour d’une thématique émergente. Un point qui constitue l’un des objectifs poursuivis par l’instrument « Jeune chercheur » de l’ANR. Grâce au soutien de l’agence et de la FRAE deux jeunes doctorants, Cédric Marchand et Brice Colombier, ont pu être financés. En outre, sur la base des résultats obtenus, Lilian Bossuet a pu déposer un projet de recherche à l’appel « Consolidator » 2016 du conseil Européen de la Recherche (ERC, European Recherche Council) qui vise à financer des projets d’excellence au niveau Européen.

 

Le projet SALWARE - Conception de matériel salutaire pour lutter contre la contrefaçon et le vol de circuits intégrés

Financé en 2013 dans le cadre de l’appel JCJC - SIMI 3 - Matériels et logiciels pour les systèmes et les communications, le projet SALWARE a été soutenu à hauteur de 167 k€ pour une durée de 42 mois. Il a été porté par Lilian Bossuet Maître de Conférences à l’Université Jean Monnet de Saint-Etienne et responsable de l’équipe Systèmes Embarqués Sécurisés du Laboratoire Hubert Curien (CNRS-UMR 5516).

 

 

Le poids de la contrefaçon des circuits électroniques

Entre 2006 et 2010, le distributeur américain VisionTech a écoulé pas loin de 60 000 circuits contrefaits avec parmi ses clients l’US Navy et Raytheon Missile System. Depuis de très nombreux cas de circuits contrefaits ont été signalés aux Etats-Unis et en Europe à la fois pour des applications grand public et des applications sensibles (matériel militaire et aéronautique). Le nombre de contrefaçons de circuits électroniques saisis par la douane américaine de 2001 à 2011 a été multiplié par 700 environ. Entre 2007 et 2010, cette même douane a saisi 5,6 million de produits électroniques contrefaits. Globalement, l’estimation de la contrefaçon se situe entre 7% et 10% du marché des semi-conducteurs ce qui a représenté en 2015 une perte minimum d’environ 33 milliards de dollars pour l’industrie légale.

 

 

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05.04.16