Integrert krets

Integrert krets

Integrerte kretser, også kjent som mikrobrikker eller IC-er, er ryggraden i moderne elektroniske enheter. De er miniaturiserte elektroniske kretser som inneholder et stort antall sammenkoblede elektroniske komponenter, som transistorer, motstander og kondensatorer, etset på et lite halvledermateriale, vanligvis silisium. Disse IC-ene brukes i nesten all elektronisk utstyr, inkludert datamaskiner, smarttelefoner, medisinske enheter og mer.

Hvordan integrerte kretser fungerer

Integrerte kretser muliggjør kompleks funksjonalitet ved å integrere flere elektroniske komponenter i et lite fysisk rom, noe som gjør dem avgjørende for teknologisk fremgang. Prosessen med å lage integrerte kretser involverer flere trinn:

1. Design: IC-design innebærer å lage en plan eller et kretsdiagram for den ønskede kretsen. Electronic Design Automation (EDA)-programvare brukes til å designe og simulere kretsens oppførsel før den fysisk implementeres.
2. Produksjon: Produksjonsprosessen innebærer å lage kretsen på en halvleder wafer, vanligvis laget av silisium. Dette gjøres ved hjelp av teknikker som fotolitografi, hvor et lysfølsomt materiale eksponeres for lys, og kretsmønsteret overføres til waferen.
3. Etsing og lagdeling: De eksponerte områdene av waferen etses selektivt bort, noe som etterlater det ønskede mønsteret. Flere lag med forskjellige materialer, som silisiumdioksid og metall, blir avsatt og etset sekvensielt for å lage forskjellige komponenter og koble dem sammen.
4. Innpakning: Når kretsen er produsert, pakkes den i et beskyttende hylster for å hindre skade og gi elektriske tilkoblinger til omverdenen. Denne innpakningen kan ta forskjellige former, som dual-inline packages (DIP), small outline integrated circuit (SOIC) packages, eller Ball Grid Array (BGA) packages.
5. Testing: Før implementering gjennomgår integrerte kretser omfattende testing for å sikre funksjonalitet og kvalitet. Denne testingen innebærer å sjekke IC-enes elektriske egenskaper, ytelse og pålitelighet.

Miniatyriseringen og kompleksiteten av integrerte kretser har i stor grad bidratt til teknologisk fremgang, som muliggjør mindre, kraftigere og energieffektive elektroniske enheter.

Forebyggingstips

Selv om integrerte kretser i seg selv ikke er direkte relatert til cybersikkerhetstrusler, gjør deres utbredte bruk dem utsatt for manipulering eller forfalskning. For å redusere risikoen forbundet med kompromitterte integrerte kretser, her er noen forebyggingstips:

• Kjøp komponenter fra anerkjente produsenter: Det er viktig å skaffe integrerte kretser fra pålitelige og anerkjente produsenter eller autoriserte distributører for å redusere risikoen for forfalskede IC-er. Forfalskede IC-er kan ha kompromittert funksjonalitet og utgjøre sikkerhetsrisikoer.
• Implementer sikkerhetspraksis i forsyningskjeden: Implementering av sikkerhetspraksis i forsyningskjeden kan bidra til å verifisere integriteten og ektheten til integrerte kretser. Dette inkluderer å etablere sterke relasjoner med leverandører, gjennomføre regelmessige revisjoner og spore komponentene gjennom forsyningskjeden.
• Oppdater regelmessig fastvare og implementer maskinvarebaserte sikkerhetstiltak: For å beskytte mot potensielle angrep som utnytter kompromitterte IC-er, er det viktig å oppdatere fastvare regelmessig og implementere maskinvarebaserte sikkerhetstiltak. Disse tiltakene kan inkludere kryptering, sikre oppstartsprosesser, og sikre autentiseringsmekanismer som beskytter integriteten og konfidensialiteten til de integrerte kretsene.

Relaterte begreper

• Supply Chain Attacks: Supply chain-angrep er cyberangrep som utnytter sårbarheter i en forsyningskjede for å kompromittere sikkerheten til integrerte kretser og andre komponenter. Angripere kan innføre skadelige komponenter eller utnytte svake sikkerhetspraksiser i forsyningskjeden for å kompromittere IC-enes integritet og funksjonalitet.
• Hardware Security: Maskinvarets sikkerhet fokuserer på strategier og tiltak for å beskytte elektroniske enheter, inkludert integrerte kretser, fra uautorisert tilgang, manipulering eller endring. Disse tiltakene inkluderer fysisk sikkerhet, sikre designpraksiser, og kryptografiske teknikker for å sikre konfidensialiteten, integriteten og tilgjengeligheten av maskinvarekomponentene.

Oppsummert er integrerte kretser avgjørende komponenter i moderne elektroniske enheter, og gir funksjonaliteten, miniatyriseringen og påliteligheten som er nødvendig for teknologisk fremgang. Ved å forstå hvordan de fungerer og implementere passende sikkerhetstiltak, kan vi sikre integriteten og sikkerheten til disse essensielle byggesteinene i elektronikk.

Kilder:

1. https://en.wikipedia.org/wiki/Integrated_circuit
2. https://www.explainthatstuff.com/integratedcircuits.html
3. https://www.bbc.co.uk/bitesize/guides/z2ndqhv/revision/1
4. https://www.analog.com/en/analog-dialogue/articles/ic-design-an-overview.html