Каждый CMOS-чип обладает уникальными микроскопическими особенностями, возникшими в процессе производства, что делает их аналогом человеческих отпечатков пальцев. Эти индивидуальные характеристики лежат в основе физически неклонируемых функций (PUF), применяемых для проверки подлинности электронных компонентов. Тем не менее, классические методы аутентификации традиционно полагаются на внешние серверные базы, что порождает потенциальные «узкие места» в безопасности и повышает сложность защиты систем.
Новый метод создания синхронных «отпечатков»
Исследовательская группа из Массачусетского технологического института (MIT) представила концептуально иной подход, позволяющий внедрять так называемые «двойные отпечатки» в пары микросхем непосредственно в процессе их изготовления. Технология заключается в формировании пар транзисторов по краям двух будущих кристаллов с последующим контролируемым пробоем структуры под воздействием излучения светодиода. Случайные вариации физической структуры обеспечивают каждой паре идентичный, но при этом уникальный профиль. По результатам тестов, после разъединения кристаллов их PUF-ключи показывают уровень совпадения более 98%, чего вполне достаточно для обеспечения надежной взаимной идентификации.
Фото: Massachusetts Institute of Technology
Безопасность без участия сервера
Ключевое достоинство разработки заключается в полной автономности: конфиденциальные данные не покидают периметр аппаратного обеспечения. Два устройства способны верифицировать друг друга напрямую, без необходимости обращения к облачным серверам или передачи криптографических ключей по каналам связи. Данное решение полностью адаптировано под существующие стандарты производства CMOS, не требует применения дорогостоящих специализированных материалов и может быть быстро масштабировано для использования в энергоэффективных медицинских датчиках и широком спектре IoT-оборудования.
Перспективы аппаратной защиты
Разработчики подчеркивают, что в перспективе технология позволит формировать защищенные тандемы устройств. Примером такой интеграции может стать связка «умной таблетки» и носимого пластыря для мониторинга показателей организма, которые смогут обмениваться данными без посредников. Это решение открывает новые пути в области аппаратной безопасности, позволяя создавать надежные каналы передачи информации, основанные на фундаментальных физических свойствах полупроводниковых компонентов.
