17、多光斑激光故障注入设置：故障注入攻击的新可能性

多光斑激光故障注入设置：故障注入攻击的新可能性

1. 相关工作

激光故障注入最早由Skorobogatov和Anderson在硬件安全领域提出。不过，光子对硅器件的作用在此之前就已为人所知，当时被用于模拟离子束的效果并评估集成电路的可靠性。

当激光束穿过硅时，会产生电子 - 空穴对。若该区域存在电场，这些电荷会向相反方向漂移，从而产生电流，这可能会对晶体管产生影响，具体取决于激光照射前晶体管的逻辑状态。为使激光束能深入硅中并到达晶体管的有源区域，其波长需处于红外区域，因为硅在该区域是透明的，所以通常使用波长在微米级的红外激光。

在物理攻击中，需要先对受攻击的设备进行去封装处理，可通过化学和机械方法溶解封装，必要时还可进行机械抛光以减薄芯片，减少激光束在到达晶体管有源区域前的吸收。

早期的激光故障注入工作主要针对微米级技术节点制造的集成电路。随着技术节点的缩小，精确激光故障注入的能力曾受到质疑，但后续在90、45和28nm技术节点的研究表明，通过微调激光功率仍可实现单比特故障。

目前，关于多光斑激光故障注入设置的研究较少。部分研究虽有涉及，但存在一些问题，如攻击依赖精确的目标元素放置，难以在实际目标设计中重现；部分研究仅在软件层面描述故障模型，很多故障无法解释等。因此，我们选择用能完全解释且可重现的故障模型来表征多光斑激光故障注入设置的可能性，重点关注基本存储元件中的数据损坏故障模型。

1.1 考虑的故障模型

我们将研究限制在有明确证据表明激光故障注入导致数据损坏的工作中，如比特置位、复位或翻转。近期的研究开始关注NOR Flash内存架构，其相关故障模型为单比特或双比特置位，光电效应仍是故障的根本