Keselamatan Cip Berkembar Meningkatkan Perkakasan Kripto

Jurutera MIT mencipta helah fabrikasi cip yang membolehkan elektronik berpasangan mengesahkan satu sama lain dengan selamat tanpa menyimpan kunci rahsia secara luaran, satu lonjakan yang berpotensi untuk sistem terbenam yang selamat dan berkuasa rendah.

Penyelidik MIT telah membangunkan kaedah pemprosesan semikonduktor novel yang boleh mempertajam keselamatan kriptografi berasaskan perkakasan sambil mengurangkan pergantungan pada storan kunci luaran.Teknik ini membenamkan "cap jari" yang dikongsi dan tidak berubah dalam cip berpasangan semasa pembuatan, membolehkan satu peranti untuk mengesahkan rakan sejawatannya secara langsung berlepas daripada skim konvensional yang biasanya memerlukan data cap jari rahsia disimpan pada pelayan atau sistem pihak ketiga.

Di tengah-tengah pendekatan ini ialah fungsi tidak boleh klon fizikal (PUF), pengecam unik yang muncul daripada variasi mikroskopik yang tidak dapat dielakkan dalam fabrikasi CMOS.Dari segi sejarah, tandatangan fizikal rawak ini telah digunakan untuk menjana kunci peranti, tetapi mengamankan dan menyimpan kunci tersebut secara luaran memperkenalkan kelemahan dan overhed tenaga.Proses pasukan MIT menjalin pasangan PUF yang dipadankan merentasi dua cip dengan memanipulasi sifat transistor di sepanjang sempadan kongsi mereka sebelum wafer memberikan kedua-dua peranti ID perkakasan yang sukar untuk direplikasi dengan berkesan.

PUF kongsi ini membolehkan dua peranti mengesahkan satu sama lain tanpa pernah bertukar atau menyimpan data rahsia di luar silikon.Para penyelidik menunjukkan cip berpasangan prototaip dengan lebih 98% kebolehpercayaan dalam memadankan cap jari unik mereka.Oleh kerana kaedah ini menggunakan proses CMOS standard dan pecahan transistor teraruh LED kos rendah untuk menjana rawak berkorelasi, ia menjanjikan pelaksanaan berskala dalam elektronik arus perdana.

Inovasi itu boleh terbukti berharga dalam sistem sensitif kuasa dan berat seperti penderia perubatan termakan yang dipasangkan dengan monitor boleh pakai di mana protokol kriptografi konvensional dan pertukaran kunci terlalu berat atau perlahan.Dengan membenamkan keselamatan terus ke dalam perkakasan, keperluan untuk pelayan perantara atau infrastruktur pengurusan kunci yang kompleks boleh dikurangkan, meningkatkan kecekapan dan privasi.


Penyelidik yang terlibat termasuk pelajar siswazah Eunseok Lee, Jaehong Jung dan Maitreyi Ashok, dengan bimbingan kanan daripada profesor Anantha Chandrakasan dan Ruonan Han.Kumpulan itu membentangkan penemuan mereka di Persidangan Litar Keadaan Pepejal Antarabangsa IEEE, meletakkan kerja dalam usaha yang lebih luas untuk mengukuhkan keselamatan lapisan fizikal untuk peranti tepi.

Dengan minat industri yang semakin meningkat dalam perlindungan kriptografi berasaskan perkakasan termasuk pemproses kripto selamat dan seni bina pengkomputeran sulit yang melindungi data yang digunakan, kaedah PUF berkembar ini menambah alat praktikal untuk reka bentuk silikon selamat masa hadapan.