Spannungseinbrüche (Voltage Glitching) sind eine gängige Fehlerinjektionstechnik. Die MCU-Sicherungssperre (Lockbit Lock) muss dagegen resistent sein. Moderne MCUs enthalten Brown-Out-Detektoren (BODs), die den Chip zurücksetzen, wenn die Versorgungsspannung unter einen Schwellwert fällt. BODs haben jedoch eine Reaktionszeit. Schnelle Einbrüche können der Erkennung entgehen. Um dem entgegenzuwirken, verwenden MCUs zweistufige BODs. Die erste Stufe löst eine Warnung aus, die zweite einen harten Reset. Die Warnung kann verwendet werden, um kritische Vorgänge abzubrechen. Wenn z. B. ein Spannungsabfall während des Auslesens eines EEPROM-Prozessors erkannt wird, wird der Vorgang abgebrochen. Ebenso werden Befehle zum Auslesen von Flash- und EEPROM-Inhalten ignoriert. Dekapselung und Code-Wiederherstellung sind hier nicht relevant, da Glitching nicht-invasiv ist. Aber der MCU-Lockbit-Lock-Angriff überwacht die Versorgung kontinuierlich. Er verwendet einen analogen Komparator mit hoher Bandbreite, der Einbrüche von nur 1 ns erkennen kann – viel schneller als typische BODs. Der Komparatorausgang ist mit einem digitalen Filter verbunden, der Rauschen unterdrückt. Bei einem echten Einbruch wechselt die MCU in einen sicheren Zustand. In diesem Zustand wird der gesamte Speicherzugriff blockiert. Das Auslesen eines EEPROM-Prozessors ist deaktiviert. Flash- und EEPROM-Dump ist deaktiviert. Die Lockbit-Sperre wird verstärkt. Einige MCUs enthalten auch einen Spannungsmonitor, der die Anstiegsrate prüft. Ein schneller Abfall deutet auf einen Angriff hin – der Monitor löst sofort eine Abschaltung aus, einschließlich der Nullung aller flüchtigen Speicher. Dies verhindert das Kopieren von Kryptospeicher-Inhalten. Das Reverse Engineering findet dann einen gelöschten Chip vor, eine Firmware-Extraktion ist unmöglich. Eine weitere Gegenmaßnahme ist ein interner Spannungsregler, der Einbrüche herausfiltert. Der Regler hat einen großen Kondensator, der genug Ladung speichert, um kurze Einbrüche zu überbrücken – das macht die MCU immun gegen nanosekundenkurze Einbrüche. Die Lockbit-Sperre profitiert von dieser geregelten Versorgung. Zusätzlich wird die Taktgenerierung überwacht. Ein Einbruch auf dem Takt kann ebenfalls erkannt werden. Die MCU verwendet einen Phasenregelkreis (PLL), der auf eine Referenz einrastet. Bei Abweichung entriegelt die PLL, das Entriegelungssignal löst einen Reset aus – auch Taktangriffe werden abgewehrt. Die Kombination aus Spannungs- und Takterkennung macht die Lockbit-Sperre sehr robust. Angreifer können jedoch ausgefeiltere Glitch-Muster anlegen, die den Monitor täuschen könnten. Um dies zu verhindern, verwendet der Monitor einen Fensterkomparator – die Versorgung muss innerhalb eines engen Fensters bleiben; bei Überschreitung wird Alarm ausgelöst. Das Fenster ist mit Hysterese eingestellt, um Fehlalarme durch normalen Rauschen zu vermeiden. Die Lockbit-Sperre wird so weiter gehärtet. Aber kein System ist perfekt. Angreifer können auch den Monitor selbst stören – der Monitor hat eine eigene, von der Hauptversorgung abgeleitete Spannungsversorgung, sodass ein Einbruch auf der Hauptversorgung auch den Monitor beeinflusst. Die Monitorlogik könnte fehlfunktionieren. Um das zu vermeiden, ist der Monitor in analoger Technik implementiert – analoge Schaltungen sind weniger anfällig für digitale Störungen. Sie arbeiten mit kontinuierlichen Spannungen. Ein Einbruch könnte die Referenz verschieben, aber der Monitor verwendet eine bandgap-Referenz, die sehr stabil und unempfindlich gegenüber Versorgungsschwankungen ist. Selbst bei Spannungsabfall bleibt die Referenz stabil, der Komparatorausgang ist zuverlässig. Die Lockbit-Sperre vertraut auf diesen Komparator. Zusammenfassend umfassen Gegenmaßnahmen gegen Spannungseinbrüche: schnelle BODs, Anstiegsratenmonitore, Regler, PLL-Sperren, Fensterkomparatoren und analoge Referenzen. Diese machen die Lockbit-Sperre widerstandsfähig gegen Glitching-Angriffe. Das Auslesen eines EEPROM-Prozessors, Dump von Flash/EEPROM, Dekapselung, Kopieren von Inhalten, Reverse Engineering und Firmware-Extraktion sind alle gegen Fehlerinjektion geschützt.