Device ID in Industrial Applications

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1 Device ID in Industrial Applications Z Cyber-Sicherheits-Tag 2014 Industrial IT-Security Augsburg Jacques Kruse Brandao Director Business Development, BU Identification NXP Security Module 1

2 Global Leader in Authenticating Identities and Securing Transactions egovernment Mobile Commerce Banking Anti-Counterfeit Smart Mobility Cyber Security Smart Cards Smart Devices NXP Security Module 2

3 NXP is the Identification Industry s #1 Semiconductor Supplier egovernment Bank Cards Smart Mobility (MIFARE) Cards Tags & Authentication Readers Mobile NXP Security Module 3

4 NXP als vertrauenswürdiger Partner der meisten Regierungen dieser Welt China Ministry of Public Security Contactless Intelligence Smart Card Middle East Über 1 Mrd. zertifizierte Sichere Mikrocontroller an Bürger ausgegeben 85 von 106 Regierungen vertrauen beim Reisepass auf NXP Technologie 90% der führenden Unternehmen in diesem Bereich nutzen qualifizierte Lösungen von NXP NXP Security Module 4

5 NXP Device ID im Bereich Cyber Security Vertrauen schaffen in vernetzten Systemen Schutz von sensiblen Netzwerken und Infrastrukturen Industrielle Steuerungen Smart Grid Smart Home Sichere Kommunikation und Services Trust provisioning Segment-/ Kundenspezifis che Lösungen Sicherheit auf Bankenniveau Zertifikate Management Cloud Services Medizinische Geräte Sicheres Firmware Management NXP Security Module 5

6 Cyber Security: A Real Challenge NXP Security Module 6

7 Authentifizierung eine Schlüsselanforderung an vernetzte Systeme Systeme werden grenzenlos Systeme sind im öfter verteilt Personen und Geräte müssen autentifiziert werden End-to-end security ist unverzichtbar Integrität von Infrastrukturen ist essenziell und startet mit der Authentizität der Gerätekomponenten (Proof Of Origin) Zugang zu Geräten muss kontrolliert werden, nebem dem Zugang zu Netzwerken (role-based access control) Nachverfolgbarkeit muss Haftungsausschluss ermöglichen NXP Security Module 7

8 Technologie entwickelt sich so auch Attacken State-of-the-art Security ist notwendig, um vernetzten Systemen zu vertrauen Low-level security Embedded Secure Element (Samsung S3) Die Bedrohungslandschaft und arten verändern sich! Aber die elektronischen Geräte verbleiben für viele Jahre im Betrieb Heute ist Schlüsseldiebstahl durch nicht-zerstörende Attacken bereits Realität auch aus geschlossenen Geräten! NXP Security Module 8

9 Kryptografische Implementierung Schlüsselspeicherung (nur) in SW ist nicht ausreichend 1. Typischerweise werden Systeme nicht gehackt, weil sie nicht den richtigen Algorithmus (AES, RSA, ECC, etc) oder Schlüssellänge verwenden 2. Systeme werden gehackt, weil die Implementierung der Sicherheitsmassnahmen schwach ist 3. Sicherheitslösungen rein auf Basis von SW sind nicht ausreichend: SW ist nicht in der Lage, kryptografische Schlüssel zu schützen SW kann leicht angegriffen werden und Hacks können einfach distribuiert werden 4. Ein HW Sicherheitsanker ( root of Trust ) ist notwendig NXP Security Module 9

10 NXP Authentication Best-in-Class Solutions A-Serie Sicherheitsmodule Embedded Security Authentifizierung ist eine Schlüsselanforderung an vernetzte Systeme Implementierung der Sicherheitslösung ist ausschlaggebend! Funktionalitäten: Datenverschlüsselung/-entschlüsselung Signatur Generierung/Verifikation Sicherer Speicher Zufallszahlengenerator Zertifikatemanagement Schlüsselmanagement Zugangskontrolle Sabotagesichere State-of-the-art HW/SW (tamper resistance) Durch unabhängige Institite geprüfte Sicherheit Turnkey Solutions Gelerntes Trust Provisioning Network IF modules Application µc A-Series Security Module Secure Gateway Ein Sicherheitsmodul ist ein Vertrauensanker, unabhängig vom Applikations-µC und seinen Upgrades Ein Sicherheitsmodul isoliert und schützt Master-Schlüssel und IP: Gerätezertifikate PKI root keys Gerätezugangs-Schlüssel SW Signatur-Schlüssel Geräte-Lizenzschlüssel NXP Security Module 10

11 Invasive Attacks Guard Jumps Verify complete execution of functions Randomized loading of secret data Semi-invasive Attacks: Fault Attacks Clearing of registers and RAM after usage Double and reverse execution Time invariant implementation Non invasive Attacks: Leakage Basis Blinding Exponent Blinding Sicherheitsbedrohungen heute SmartMX Combined Attacks Memory Encryption Sub-Micron Reverse Process Engineering Delayering Micro-probing Forcing Asynchronous Manipulation Design Electron Microscopy Atomic Force Microscopy (AFM) Many Metal Layers Contrast Etching Decoration Glue Logic UID Hardware Redundancy Alpha Particle Penetration Sensors f, V, T, glitch, rail detectors Randomization Photo emission Analysis Mehr als 100 eigenständige Sicherheitsmassnahmen Mode schützenden Security SmartMX Freeze vor Bedrohungen HW based Security Routing data blinding Evaluiert durch Sicherheitsprüfungen Watchdog Global And Local Light unabhängiger CSec Institute: EMA Timer Attacks Analysis Secure EMVCo Mode Fetch Technology CAST Equalized Execution Electronic VISA Random Times Timing Active Shielding Spike/Glitch injection fuses Common Criteria EAL5+ Pre-charging Analysis EEPROM ZKA (n-well) Equalized Power Approval Protection for German Sensor Signature Card Consumption MMU Inverse ECC Card Disabling NXPs umfassendes Sicherheitskonzept Hi-Sec True HW RNG Dedicated Security CPU self-timed async circuit SPA/DPA Analysis Mathematically Hardened Coprocessors NXP Security Module 11

12 Turnkey Solution A70CM Public Key Infrastructure (PKI) authentication with TLS support RSA and ECC cryptography Secure remote key management Secure PKI cryptography management AES authenticated encryption and authentication Large symmetric key store Device Life Cycle Management Trust Provisioning service in NXP certified and secure environment NXP HW Tamper Resistance technology Host SW API & reference code 100 Kbits/sec slave I2C interface -25 o C to +85 o C operational ambient temperature (A7001CM) -40 o C to +90 o C operational ambient temperature (A7002CM) HVQFN32 package NXP Security Module 12

13 Application Space A-Series Security ICs Industrial Automation - IED, PLC, RTUs Smart Grid - Residential & Industrial Meters - Metering Gateways - Home & Industrial Automation Gateways - Data concentrators - Substation and Distribution Automation - Electrical & Hybrid Vehicles - (H)EV Charging Stations, batteries - Energy Management Solutions Medical & Healthcare - Telehealth/Home care Gateways Transport - ITS (car2car) - Infrastructure networks Cloud Security - Connected & Intelligent Devices - PKI Tokens - PoS terminals NXP Security Module 13

14 Danke! Jacques Kruse Brandão Tel: Unter den Jury-Mitgliedern: The European Network for Cyber Security (ENCS), European Smart Metering Industry Group (ESMIG), und die folgenden Energieversorger: RWE npower, Endesa, EDF Energy, Red Electrica. NXP Security Module 14

15 Backup NXP Security Module 15

16 Verschiedene Sicherheits-Domains Control System/ Gateway Sicherheitsmodul PLC, DSL, GPRS UMTS.. Industry 4.0 data collector Remote Control System 1 Remote Control System 2 Remote Control CNC 1 Remote Control CNC 2 Encapsulated links OS HW Ein getrennter sicherer Zugriff auf Daten und Applikationen des Gateways ist möglich Jeder Teil-System nutzt eigene Schlüssel, um Zugang zu seinen Daten und Applikationen zu erhalten (key based isolation) NXP Security Module 16

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