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Créez votre propre laboratoire de tests de sécurité pour appareils
Concevez votre laboratoire en fonction de vos besoins, de votre public cible et de vos objectifs de sécurité, en combinant de manière modulaire du matériel, des logiciels et des formations spécialisées dans les systèmes embarqués, les puces et les éléments sécurisés
Les attaques matérielles constituent une préoccupation croissante
Les systèmes embarqués gagnent en puissance, en connectivité et en vulnérabilité. Parallèlement, les attaques visant le matériel évoluent rapidement, dépassant le cadre des exploits logiciels pour s'étendre à des techniques physiques telles que l'analyse des canaux latéraux (SCA) et l'injection de défauts (FI).
Corriger les failles matérielles à un stade avancé du développement est coûteux et souvent irréalisable, voire impossible dans certains cas une fois les appareils commercialisés. Le durcissement du cadre réglementaire, notamment avec la loi sur la cyber-résilience (CRA), la directive RED et les Critères communs de l'UE, exige désormais des garanties de sécurité plus solides et plus tangibles.
Face à la pression croissante liée aux délais de mise sur le marché, les entreprises ont besoin de tests de sécurité des appareils précoces, efficaces et reproductibles. Alors que de plus en plus de secteurs s'appuient sur des systèmes embarqués sécurisés, les équipes ont besoin non seulement d'outils, mais aussi d'une architecture claire et évolutive pour développer en interne des capacités de sécurité des appareils.
Pourquoi créer un laboratoire de test de sécurité des appareils ?
Architecture d'un laboratoire de sécurité des appareils
Tout laboratoire de sécurité des appareils, quels que soient son secteur d'activité ou son niveau de maturité, repose sur les quatre mêmes éléments fondamentaux. Ensemble, ils forment une architecture flexible capable de s'adapter aussi bien aux premières expérimentations qu'à la validation de haut niveau.
Comment ça marche
Il n'existe pas de laboratoire de sécurité des appareils « idéal ». Chaque configuration dépend de ce que vous testez, de votre niveau de connaissance de la cible et des menaces auxquelles vous devez faire face. Le laboratoire est mis en place en combinant une préparation adéquate de la cible, des capacités matérielles, une analyse logicielle et l'intervention d'experts.
Appareil sous test (DUT)
Lorsqu'on parle de tests de sécurité des systèmes embarqués, voici les principaux types de cibles :
- SoC (système sur puce).
- FPGA (matrices de portes programmables).
- Circuits intégrés spécifiques (ASIC).
- Cartes à puce et microcontrôleurs sécurisés.
C'est ici que tout commence : l'objet d'essai est monté, mis sous tension et préparé pour des mesures stables et reproductibles.
Matériel
Au cœur de chaque laboratoire se trouve le banc d'essai de sécurité intégré PXI, qui constitue à la fois le cœur et le cerveau de l'installation. Fonctionnant en mode sans écran, il fait office d'oscilloscope, de contrôleur de synchronisation, de moteur de synchronisation et de poste de travail.
À partir de là, vous ajoutez une ou plusieurs capacités d'attaque et d'observation :
- Alimentation: Mesurer et gérer la consommation électrique.
- Horloge: injecter des anomalies temporelles précises dans le signal d'horloge.
- Électromagnétique (EM): Détecter les fuites électromagnétiques ou injecter des défauts électromagnétiques.
- Laser (optique) : Réaliser une injection de défauts optique précise.
Ces fonctionnalités peuvent être utilisées séparément ou combinées, en fonction de l'architecture de l'appareil et des objectifs des tests.
Suite logicielle Inspector
La suite logicielle Inspector constitue une plateforme unifiée permettant de mener à bien des campagnes complètes d'analyse des canaux latéraux (SCA) et d'injection de défauts (FI), en accompagnant les utilisateurs tout au long du processus, de l'acquisition des données à l'analyse des risques de sécurité.
Inspector permet de mettre en place un flux de travail cohérent de bout en bout, offrant aux équipes la possibilité de recueillir des mesures, de traiter et d'analyser des signaux, ainsi que d'évaluer le comportement des appareils en cas de défaillance, le tout au sein d'un environnement unique.
- Analyse des canaux latéraux (SCA) : identification et quantification des fuites d'informations par le biais du comportement électrique, électromagnétique ou optique.
- Injection de défauts (FI) : perturbation active de l'exécution afin de mettre en évidence les failles et d'évaluer les contre-mesures.
En combinant SCA et FI au sein d'une même plateforme, Inspector permet aux équipes de passer sans difficulté de la détection des fuites à la validation active de la sécurité des appareils, grâce à des workflows cohérents et à une infrastructure commune de synchronisation et de mesure.
S'appuyant sur plus de vingt ans d'expertise en matière de sécurité des appareils, Inspector est une solution modulaire et évolutive qui prend en charge un large éventail d'appareils, d'algorithmes et de niveaux de sécurité.
Formation et assistance tout au long du cycle de vie
Pour qu'un laboratoire soit performant, il ne suffit pas de disposer d'outils : il faut aussi des opérateurs qualifiés. Chaque année, de nouvelles attaques, de nouvelles mesures de protection et de nouvelles réglementations font leur apparition.
Keysight accompagne les équipes en leur proposant :
- Essential pour la SCA et la FI.
- Mises à jour logicielles régulières.
- Nouvelles fonctionnalités matérielles.
- Expert tout au long de votre cycle de vie de sécurité.
Choisir la bonne configuration de laboratoire
Les choix que vous faites lors de la mise en place d'un laboratoire de sécurité des appareils dépendent de vos objectifs, de l'expertise dont vous disposez, de la complexité des cibles et des obligations réglementaires. Pour vous aider dans cette démarche, Keysight propose quatre niveaux de laboratoires modulaires, tous basés sur la même architecture
Laboratoire Essential
Professionnels débutants en SCA et FI
Il s'agit de la première étape qui vous permet de passer d'une configuration amateur à une installation professionnelle, idéale pour les organisations qui souhaitent passer de solutions open source à un environnement de sécurité des appareils professionnel, reproductible et hautement performant. Ce laboratoire fournit tout le nécessaire pour commencer les tests SCA et FI.
Black Box Lab
Solution : Analyse des canaux latéraux électriques et électromagnétiques et injection de défauts
Laboratoire White Box
Solution : analyse des canaux latéraux et injection de défauts dans les systèmes de puissance, électromagnétiques et laser
Le White Box Lab est conçu pour les entreprises qui développent leurs propres produits et doivent les valider selon des exigences de sécurité très strictes, notamment par le biais d'injections de défauts optiques (laser) avancées. Cette configuration combine des capacités SCA/FI à spectre complet, permettant une analyse approfondie des circuits intégrés sur mesure, des microcontrôleurs sécurisés et des produits nécessitant une certification
Ultimate Lab
Solution : SCA/FI complets pour l'alimentation électrique, l'électromagnétisme et le laser – Laboratoire de sécurité matérielle à grande échelle et multi-postes de travail
L'« Ultimate Lab Experience » est conçue pour les organisations qui ont besoin des capacités de test les plus poussées possibles, en réunissant toutes les fonctionnalités du domaine de l'analyse des canaux latéraux et de l'injection de défauts. Cet environnement multi-bancs et multi-opérateurs prend en charge à la fois les tests en boîte noire et en boîte blanche, permettant ainsi de mener des analyses parallèles en continu sur l'ensemble des vecteurs d'attaque matériels connus.
Conçu pour les équipes chargées de mener des évaluations à grande échelle, des tests de certification, des exercices de simulation d'attaques (red teaming) et des recherches avancées, ce laboratoire incarne le summum en matière d'infrastructure professionnelle dédiée à la sécurité des appareils.
Éléments fondamentaux
Un laboratoire de sécurité des appareils est constitué de composants matériels modulaires qui fonctionnent ensemble pour observer, mesurer et influencer le comportement physique d'un appareil. Bien que les configurations de laboratoire varient en fonction de l'objectif et du niveau d'assurance, elles reposent toutes sur les mêmes blocs de construction fondamentaux, de l'instrumentation basée sur PXI aux capacités d'attaque électriques, électromagnétiques et optiques.
Quels secteurs ont besoin de laboratoires de tests de sécurité des appareils ?
Même si les secteurs d'activité diffèrent en termes de produits, de réglementations ou de niveaux d'assurance, les systèmes embarqués sous-jacents et les surfaces d'attaque restent similaires. Les laboratoires de sécurité des appareils partagent donc des éléments de base communs, tandis que la rigueur des tests et les capacités requises varient selon les marchés.
FAQ
Non. Le laboratoire est conçu pour accompagner des équipes de tous niveaux d'expérience. Des flux de travail guidés, le logiciel Inspector et des programmes de formation structurés aident les équipes à devenir rapidement productives, même si elles découvrent les techniques SCA ou FI.
L'analyse des canaux latéraux et l'injection de défauts abordent différents aspects d'un même problème de sécurité et sont particulièrement efficaces lorsqu'elles sont utilisées conjointement.
La SCA permet de mettre en évidence les informations qu'un appareil peut divulguer involontairement par son comportement physique, comme sa consommation d'énergie ou ses émissions électromagnétiques. La FI, quant à elle, sert à perturber activement l'exécution afin de mettre en évidence les failles et de vérifier si les mécanismes de sécurité se comportent comme prévu en cas de défaillance.
En combinant les tests SCA et FI au sein d'un même environnement de laboratoire, les équipes peuvent passer sans difficulté de l'observation des failles à la mise à l'épreuve active des contre-mesures, en utilisant la même configuration cible, la même infrastructure de chronométrage et la même chaîne de mesure. Cette approche intégrée permet une évaluation plus réaliste et plus complète du niveau de sécurité d'un dispositif.
Le banc d'essai de sécurité embarqué Core PXI est conçu pour prendre en charge nativement à la fois la SCA et la FI, permettant ainsi des flux de travail de test cohérents et reproductibles sans les traiter comme des disciplines distinctes ou isolées.
Oui. Tous les niveaux de laboratoire sont modulaires et reposent sur la même architecture de base. Vous pouvez commencer par une configuration de base et l'étendre au fil du temps en ajoutant de nouvelles capacités matérielles, des modules logiciels ou des postes de travail supplémentaires, à mesure que vos besoins en matière de tests évoluent.
Le laboratoire s'adapte naturellement à la croissance de votre organisation. À partir d'un simple banc d'essai basé sur la technologie PXI, vous pouvez évoluer vers des environnements multi-opérateurs ou multi-fonctionnalités sans avoir à remplacer votre investissement initial. Les modules matériels, les sondes et les licences du logiciel Inspector peuvent être ajoutés progressivement à mesure que votre organisation se développe.
Oui. La même architecture de laboratoire peut être utilisée tout au long du cycle de vie du produit, depuis la phase de pré-silicium, la validation précoce du micrologiciel et la caractérisation du silicium jusqu'à l'évaluation des contre-mesures et les essais de haute assurance. Cette méthodologie s'aligne sur les pratiques couramment utilisées dans le cadre des Critères communs (CC) de l'UE, du CRA et d'autres référentiels d'évaluation similaires.
Les configurations d'entrée de gamme, telles que « My First Lab », peuvent être opérationnelles en quelques jours. Les configurations plus avancées, impliquant des fonctionnalités EM ou laser, peuvent nécessiter un temps d'installation et de configuration supplémentaire. Dans tous les cas, des formations et un accompagnement sont proposés pour accélérer la rentabilisation de l'investissement.
Oui. Keysight propose des mises à jour logicielles régulières, des services d'étalonnage à l'échelle mondiale, une maintenance préventive ainsi qu'une large gamme de programmes de formation sur les méthodologies SCA, FI et avancées. Cela permet à votre laboratoire de rester performant à mesure que les appareils, les menaces et les normes évoluent.
Tous les niveaux de laboratoire reposent sur la même base PXI, ce qui signifie que vous pouvez commencer avec un seul banc d'essai et évoluer vers des configurations multi-opérateurs ou multi-fonctionnalités sans avoir à remplacer votre équipement initial. Les modules matériels, les sondes et les licences du logiciel Inspector s'adaptent naturellement à mesure que votre expertise s'accroît.
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