Human factors in hardware reverse engineering

Das Reverse-Engineering von Mikrochips ist ein komplexer Prozess, der deren Integrität bedroht. Dabei hängt der Erfolg von den Fähigkeiten der Analysten ab. Diese Dissertation hat das Ziel, die Vorgehensweisen und kognitiven Prozesse von Menschen beim Hardware-Reverse-Engineering zu analysieren, um daraus neuartige Gegenmaßnahmen abzuleiten. Da zunächst keine Experten für Studien zur Verfügung standen, haben wir ein umfangreiches Trainingsprogramm entwickelt und anschließend eine Nutzerstudie mit den Teilnehmern des Trainingsprogramms durchgeführt. Unsere Ergebnisse zeigen, dass das Arbeitsgedächtnis einen Einfluss auf die Zeiteffizienz haben könnte. Des Weiteren postulieren wir ein Drei-Phasen-Modell und leiten eine umfangreiche Taxonomie des Hardware-Reverse-Engineerings her. Die in dieser Dissertation gewonnenen Erkenntnisse sowie die entwickelten Problemstellungen und Analysewerkzeuge dienen als Ausgangspunkt für weitere interdisziplinäre Forschungsaktivitäten in diesem Bereich.Reverse engineering of microchips is a complex process that threatens their integrity. Thereby, the success depends on the skills of the analysts. This dissertation aims to analyze the strategies and cognitive processes of humans during hardware reverse engineering in order to derive novel countermeasures. As no experts were initially available for studies, we developed a comprehensive training program and then conducted a user study with participants of this training program. Our results show that working memory may have an impact on time efficiency. Furthermore, we postulate a three-phase model and derive a comprehensive taxonomy of hardware reverse engineering. The insights gained in this dissertation, as well as the developed problems and analysis tools, serve as a starting point for further interdisciplinary research activities in this area