RFID-Sensoren

Durch die globalisierte Entwicklung und Fertigung elektronischer Komponenten und Systeme ist der Sicherheitsaspekt für Hersteller und Anwender von zentraler Wichtigkeit. Bei der sogenannten vertrauenswürdigen Elektronik („Trusted Electronics“) geht es um die Souveränität der Fertigungsprozesse, sodass sichergestellt ist, dass nur vertrauenswürdige Komponenten verbaut werden. Um dies zu erreichen, wäre ein System von Vorteil, bei dem alle mikroelektronischen Komponenten mit einem fälschungssicheren Label ausgestattet werden. Bisher scheiterte dies an den Kosten und der Größe der möglichen technischen Lösungen. Das Fraunhofer IPMS hat nun einen nur 1,5 mm² großen RFID-Tag entwickelt, der – integriert in jeden einzelnen mikroelektronischen Chip – die Vertrauenswürdigkeit sicherstellen kann.

Ein RFID-Tag, d.h. ein winziger Authentifizierungschip, wird in das Gehäuse der zu schützenden mikroelektronischen Schaltungen eingebaut. Der Chip arbeitet vollständig autonom und besitzt keine elektrische Verbindung zu seiner Umgebung. Zur Energieversorgung werden. Energy-Harvesting-Prinzipien genutzt. Die Kommunikation erfolgt über das aus der Radar-Technik bekannte Backscatter-Prinzip. Der Datenverkehr wird über kryptografische Verfahren abgesichert, um so eine Manipulation zu verhindern.

In Vorprojekten konnte bereits die prinzipielle Machbarkeit derartiger Konzepte nachgewiesen werden. Nun sollen die technischen Parameter verbessert werden, indem der Leseabstand zwischen Lesegerät und Authentifizierungschip auf ca. 5 cm verzehnfacht, die Chipfläche unter 1 mm² verkleinert und die Authentifizierungsgeschwindigkeit auf unter 100 ms gesenkt wird. Erreicht werden kann dies durch die Nutzung von Frequenzbändern über 60 GHz, durch die eine Verkleinerung der Antenne erreicht werden kann, sowie den Einsatz modernster CMOS-Technologie, um eine extrem niedrige Versorgungspannung von 0,4 V zu realisieren.