Assurer la fiabilité des puces électroniques au cœur de nombreux systèmes numériques stratégiques

Après l’obtention de son Master systèmes embarqués / systèmes intégrés réalisé à l'UBS, Quentin choisit de s’engager dans une thèse au Lab-STICC*, guidé par un double objectif : acquérir la rigueur scientifique observée chez ses enseignants et développer une expertise, au plus haut niveau, dans un domaine technique. Mais plus encore, c’est l’importance géostratégique de son sujet de recherche qui a motivé son choix.

Ma thèse porte sur un enjeu à la fois technique et géopolitique : la sécurité dans la conception des circuits intégrés, notamment pour le secteur de la défense. Ces travaux cherchent à répondre à une question cruciale : comment s’assurer qu’un circuit électronique reçu après fabrication correspond exactement à celui qui a été commandé ?

Car derrière chaque puce électronique, se cache une chaîne de conception et de production complexe, impliquant de nombreux acteurs internationaux. Cette fragmentation, combinée à une fabrication souvent réalisée en dehors de l’Europe (Corée du Sud, Chine, Taïwan, États-Unis, Japon), rend les circuits vulnérables à des « chevaux de Troie » : ces attaques malveillantes, insérées de manière furtive à n’importe quelle étape du processus. Ces altérations peuvent provoquer des dysfonctionnements ou nuire à la sécurité de systèmes critiques (risque de fuite de données).

Pour identifier ces altérations Quentin s’est intéressé au comportement transitoire des circuits intégrés.

Lorsqu’un circuit exécute une opération, ses composants ont besoin d’un certain temps pour atteindre un état stable. Pendant cette période de transition, les composants passent par une succession d’états intermédiaires. Ces états, bien qu’éphémères, sont directement liés à la structure du circuit. Ils constituent en quelque sorte une signature unique du composant.

L’idée développée dans la thèse de Quentin consiste à exploiter cette signature comme un indicateur de l’intégrité du circuit. En comparant le comportement transitoire mesuré à celui d’un circuit de référence, il devient possible de détecter des altérations introduites lors de la conception ou de la fabrication.

Les travaux de Quentin, financés par la DGA via le Creach Labs, ont permis de développer des outils et une méthode de détection d’altérations basée sur des hypothèses simplifiées. Les résultats des premières expériences sont encourageants. Une seconde thèse vient d’être financée pour poursuivre ses travaux et travailler sur des hypothèses plus complexes et donc plus réalistes. Quant à Quentin, il va poursuivre ses travaux sur ce sujet dans le cadre d’un post-doc :

Le doctorat est une expérience très formatrice autant sur le plan technique, scientifique et humain. J’ai beaucoup appris en ingénierie logiciels ainsi que sur le sujet des circuits intégrés mais j’ai encore beaucoup à apprendre, je poursuis donc l’aventure !

* Thèse menée au laboratoire Lab-STICC co-encadrée par Philippe Coussy, UBS et Jean-Christophe Le Lann, ENSTA