RISC-V Secure Element beschleunigt sichere Chipentwicklungen

Silizium-Prototyp des Fraunhofer RISC-V Secure Elements bei der funktionalen Evaluierung auf einer speziell entwickelten Testplatine. © Fraunhofer AISEC

Das Fraunhofer RISC-V Secure Element steht Unternehmen nun als lizenzierbare Sicherheitsplattform für kundenspezifische Systems-on-Chip (SoCs), Application-Specific Integrated Circuits (ASICs) und Chiplets zur Verfügung. Die zugrunde liegende Plattform in Form eines Silizium-Prototyps hat laut Fraunhofer IIS die funktionale Evaluierung erfolgreich bestanden. Mithilfe der verifizierten Hardwarebasis lassen sich Entwicklungszeiten verkürzen, technische Risiken reduzieren und „Security by Design” bereits auf Halbleiterebene leichter umsetzen.

Nach der erfolgreichen funktionalen Evaluierung des Silizium-Prototyps beginnt nun der Technologietransfer: Fraunhofer stellt seine auf OpenTitan basierende Secure-Element-Implementierung als lizenzierbare Intellectual Property (IP) bereit und bietet Integrationsunterstützung sowie gemeinsame Entwicklungsprojekte an. Unternehmen können das Secure Element als Gesamtlösung oder über einzelne IP-Bausteine nutzen und in eigene SoC-, ASIC- oder Chiplet-Designs einbinden. So reduziert die verifizierte Sicherheitsarchitektur den Entwicklungsaufwand und ebnet den Weg zu sicheren, regulatorisch konformen und langfristig verfügbaren Hardwarelösungen. 

Die Lösung verankert zentrale Sicherheitsfunktionen wie Hardware Root of Trust, Secure Boot, sichere Schlüsselspeicherung, Geräteidentitäten, Authentifizierung und geschützte Firmware-Updates direkt im Chip. Gleichzeitig unterstützt sie Unternehmen dabei, regulatorische Anforderungen, wie sie im Cyber Resilience Act festgelegt sind, frühzeitig in der Hardwarearchitektur zu berücksichtigen. Die Integration zusätzlicher Sensorfunktionen ist der nächste Entwicklungsschritt.

Die direkte Integration in kundenspezifische SoCs, ASICs und Chiplets verringert die externen Angriffsflächen, die Leiterplattenfläche und die Bauteilzahl. Zudem erlaubt sie eine gezielte Optimierung der Sicherheitsfunktionen hinsichtlich Leistung, Fläche und Energieverbrauch. Dadurch eignet sich die Plattform insbesondere für sicherheitskritische Anwendungen in den Bereichen Industrieautomation, Medizintechnik, Kommunikation, Energieversorgung, Internet der Dinge (IoT) und Edge Computing.

Wie der zuvor entwickelte Sicherheitschip basiert auch die nun verfügbare Plattform auf OpenTitan und einer RISC-V-Architektur. Während der Sicherheitschip die physische Hardwarekomponente darstellt, umfasst die Plattform die vollständige Implementierung einschließlich der Firmware-Integrationsbausteine. Sie unterstützt klassische Verschlüsselung sowie Post-Quantum-Kryptografie und wurde in der 22-nm-FDSOI-Technologie von GlobalFoundries in Dresden gefertigt. Die europäische Entwicklungs- und Fertigungskette schafft Transparenz und stärkt das Vertrauen in die zugrunde liegende Hardware. (jr)

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Infos zur Lizenzierung, Integrationsunterstützung und zu gemeinsamen Entwicklungsprojekten