Hardvérový kľúč na báze grafénu ochráni počítače aj proti útokom hackerom vybavených umelou inteligenciou

Bezpečnosť
0

Vedci neustále hľadajú nové spôsoby zabezpečenia údajov pred záškodníkmi. Súčasná kremíková technológia využíva mikroskopické rozdiely medzi počítačovými komponentmi na vytvorenie bezpečnostných kľúčov. Na získanie prístupu k údajom však možno použiť techniky umelej inteligencie. Výskumníci z Pennsylvánskej štátnej univerzity teraz navrhli spôsob, ktorý sťaží prelomenie bezpečnostných kľúčov. 

Tím použil grafén – vrstvu uhlíka s hrúbkou jedného atómu – na vývoj nového nízkoenergetického, škálovateľného, ​​rekonfigurovateľného hardvérového bezpečnostného zariadenia s výraznou odolnosťou proti útokom pomocou AI. Svoje závery zverejnili v časopise Nature Electronics. Zariadenie s nazvom fyzikálne neklonovateľná funkcia (physically unclonable function – PUF) je podľa vedcov prvou ukážkou PUF na báze grafénu.

Vedci najskôr vyrobili takmer 2000 rovnakých grafénových tranzistorov, ktoré v obvode zapínajú a vypínajú prúd. Napriek svojej štrukturálnej podobnosti sa elektrická vodivosť tranzistorov menila v dôsledku inherentnej náhodnosti vyplývajúcej z výrobného procesu. Hoci takáto variantnosť je zvyčajne nevýhodou elektronických zariadení, je to požadovaná vlastnosť pre PUF, ktorú nemajú kremíkové zariadenia.

Predplatné NEXTECH 2021

Po implementácii grafénových tranzistorov do PUF vedci modelovali ich charakteristiky a vytvorili simuláciu 64 miliónov PUF na báze grafénu. Na otestovanie bezpečnosti PUF použil tím strojové učenie, metódu, ktorá umožňuje AI študovať systém a hľadať nové vzory. Vedci trénovali AI so simulačnými údajmi grafénových PUF a testovali, či by AI mohla pomocou tohto výcviku predpovedať šifrované údaje a odhaliť neistoty v systéme. Zistili, že AI nemôže vyvinúť model a nebolo možné naučiť sa proces šifrovania.

Táto odolnosť proti útokom strojového učenia zvyšuje bezpečnosť PUF, pretože potenciálni hackeri by nemohli použiť prelomené údaje na spätnú analýzu zariadenia na budúce využitie. Aj keby bolo možné kľúč predvídať, grafénový PUF by mohol vygenerovať nový kľúč prostredníctvom procesu rekonfigurácie, ktorý nevyžaduje žiadny ďalší hardvér ani výmenu komponentov. Vďaka týmto vlastnostiam, ako aj schopnosti pracovať v širokom rozmedzí teplôt by sa mohol PUF na báze grafénu použiť v rôznych aplikáciách.

Zdroj: phys.org.

Redakcia

Všetky autorove články

Pridať komentár

Mohlo by vás zaujímať

Mohlo by vás zaujímať