Forschungsgebiete

In der Arbeitsgruppe Analoge Integrierte Schaltungen werden neben allgemeinen Fragestellungen zur analogen/digitalen integrierten Schaltungstechnik die folgenden Forschungsgebiete bearbeitet:

Auswirkungen von Mismatch auf das Verhalten von Schaltungen

Bei der Herstellung von integrierten Schaltungen gibt es Fertigungstoleranzen, wie bei jeder Art von Fertigung. Dies führt dazu, dass Transistoren und andere Bauelemente nicht absolut identisch hergestellt werden können. Den Unterschied zwischen zwei Bauteilen, die identisch sein sollen, wird als Unpaarigkeit oder im Englischen als „mismatch“ bezeichnet. Da es im Schaltungsentwurf aber häufig auf Symmetrien, identischen Aufbau und exakte Verhältnisse ankommt, führen Fertigungstoleranzen zu unerwünschtem Verhalten.

Die Arbeitsgruppe AIS beschäftigt sich mit Auswirkungen von Mismatch auf integrierte Schaltungen. Unter anderem wurde auch eine Software entwickelt, welche die Mismatch-Analyse besser unterstützt als die üblichen erhältlichen Programme.

Optische Sensoren

Optische Sensoren kommen in vielen technischen Bereichen zur Anwendung. Dabei ist für eine kostengünstige Herstellung entscheidend, dass keine zusätzlichen optischen Hilfsmittel, wie z.B. Linsen oder Gitter benötigt werden.

Aus diesem Grund erforscht die Arbeitsgruppe AIS optische Sensoren, die nur mit Hilfe von Standard-CMOS Technologien realisiert werden. Dies umfasst unter anderem Sensoren für die Bestimmung des Einfallswinkels von Licht, Helligkeitsmessung, die Messung von Brechungsindizes von Materialien, oder den strukturellen Aufbau von optischen Schichten.

Hardware-Maßnahmen zum Erschweren von Seitenkanalattacken

Seitenkanalattacken sind eine große Bedrohung in der heutigen Zeit. Mit ihnen können kryptographische Systeme wie z.B. Bankkarten, Funk-Autoschlüssel oder Zugangskarten auf physikalischer Ebene attackiert werden. Dies ist möglich, da in Seitenkanälen, wie z.B. der Stromaufnahme, der elektromagnetischen Abstrahlung oder der Ausführungszeit, Informationen enthalten sind, die Rückschlüsse auf die gerade verarbeiteten Daten zulassen. Dazu ist meist weniger Aufwand nötig, als wenn der Verschlüsselungsalgorithmus, der auf dem System verwendet wird, direkt angegriffen wird. Daher ist es wichtig Maßnahmen gegen diese Art von Attacken zu entwickeln, um die Systeme zu schützen.

In der Arbeitsgruppe AIS werden Schutzmaßnahmen auf Hardware-Ebene erforscht. Diese bieten einen besseren Schutz als Software-Maßnahmen da sie direkt z.B. die Stromaufnahme oder die elektromagnetische Abstrahlung beeinflussen können. Dadurch werden Seitenkanalattacken wesentlich erschwert.