شناسایی تراشه تقلبی از اصلی با دوپینگ!

به گزرش گروه دانشگاه خبرگزاری دانشجو، اگر کسی یک کالای لوکس به شما بفروشد، اما بعد معلوم شود که تقلبی است، ممکن است ضرر هزار دلاری برای شما داشته باشد و کلاهبردار نیز چند مدتی در زندان بماند. اما اگر یک وسیله الکترونیکی تقلبی در خودرو نصب شود، ممکن است جان مسافران یا راننده را بگیرد.

بدون تدابیر امنیتی جدید، فناوری‌های بی‌سیم به هم پیوسته، الکترونیک دیجیتالی و سیستم‌های الکترونیکی میکرومکانیکی که اینترنت اشیا را تشکیل می‌دهند در برابر جعل و دستکاری آسیب‌پذیر هستند که این موضوع می‌تواند باعث از کار افتادن کل شبکه‌های مخابراتی شود. در سال ۲۰۱۷، فروش محصولات تقلبی از هر نوع، از لوازم الکترونیکی گرفته تا داروها، بالغ بر ۱٫۲ تریلیون دلار در سراسر جهان برآورد شده است.

برای جلوگیری از هجوم تراشه‌های تقلبی و سایر وسایل الکترونیکی به بازار، محققان موسسه ملی استاندارد و فناوری (NIST) روشی ارائه کرده‌اند که می‌تواند محصولات را قبل از خروج از کارخانه به‌صورت الکترونیکی احراز هویت کند.

دانشمندان از یک روشی به نام دوپینگ استفاده کردند که در آن خوشه‌های کوچکی از اتم‌های «خارجی» از عنصری متفاوت از آن‌هایی که در دستگاه به کار رفته، برچسب‌گذاری می‌شوند و این برچسب درست در زیر سطح تراشه کاشته می‌شوند. اتم‌های کاشته شده بدون آسیب رساندن به تراشه، خصوصیات الکتریکی بالاترین لایه را تغییر می‌دهند و یک برچسب منحصر به فرد ایجاد می‌کنند که توسط اسکنر الکترونیکی قابل خواندن است.

استفاده از دوپینگ برای ایجاد برچسب‌های الکترونیکی برای دستگاه‌ها ایده جدیدی نیست. با این حال، یاو اوبنگ، محقق NIST می‌گوید که روش NIST، که از نوک تیز کاوشگر میکروسکوپ نیروی اتمی (AFM) برای کاشت اتم‌ها استفاده می‌کند، ساده‌تر، کم هزینه‌تر و به تجهیزات کمتری نسبت به سایر روش‌های دوپینگ نیاز دارد، روش‌هایی که معمولا به استفاده از لیزر یا پرتو یون نیاز دارد. این روش جدید آسیب کمتری نسبت به سایر روش‌ها دارد.

اوبنگ می‌گوید: «ما برچسبی را روی هر دستگاهی می‌چسبانیم، با این تفاوت که این برچسب الکترونیکی است و هیچ یک از آن‌ها یکسان نیستند، زیرا در هر مورد میزان و الگوی اتم‌های چسبنده متفاوت است.»

برای ایجاد شناسه الکترونیکی، اوبنگ و همکارانش ابتدا یک فیلم ۱۰ نانومتری از مواد چسبنده، در این مورد اتم‌های آلومینیوم، را روی ویفر‌های سیلیکونی به مساحت ۱۰ سانتیمتر مربع قرار دادند. اندازه قطعات به طوری تعیین شده که آن‌ها می‌توانند در AFM جا شوند. سپس از نوک سوزنی کاوشگر AFM استفاده می‌شود تا اتم‌های آلومینیوم را چند نانومتر به قطعات سیلیکون فشار دهد. قطر مناطق کاشته شده بسیار کوچک بوده و بزرگتر از ۲۰۰ نانومتر نبودند.

برای تشخیص وجود اجزای جعلی در یک سیستم، به روشی برای شناسایی و احراز هویت منحصر به فرد این اجزا در سراسر زنجیره تأمین نیاز دارید. برای دستیابی به این هدف، محققان NIST فرایند کم هزینه جدیدی را برای ایجاد برچسب‌های ID منحصر به فرد و غیرقابل تکرار با تغییر ساختار الکترونیکی سیلیکون توسعه داده‌اند. این برچسب‌ها را می‌توان در طول فرآیند تولید در یک دستگاه جاسازی کرد و به راحتی توسط هرکسی که دستگاه را دریافت می‌کند احراز هویت شده و از یک زنجیره تأمین مطمئن برای اجزای سیستم‌های حیاتی اطمینان حاصل می‌کند.