Het namaken van elektronische componenten klinkt misschien als een plotpunt uit een technothriller van Daniel Suarez of Michael Crichton, maar het is een zeer reële – en groeiende – bedreiging voor de veiligheid en betrouwbaarheid van onze kritieke infrastructuur.

"Tegenwoordig gebruiken we consumentenelektronica ongeveer een jaar, maar de componenten erin blijven tot 10 jaar 'levend', " zegt dr. Biswajit Ray, een assistent-professor bij de afdeling Electrical and Computer Engineering aan de University of Alabama in Huntsville (UAH). "Als resultaat, er is een stimulans om ze terug op de markt te brengen door ze te oogsten van afgedankte printplaten en ze opnieuw te gebruiken, ondanks de nadelige effecten die deze namaakcomponenten kunnen hebben vanwege hun beperkte uithoudingsvermogen."

Het probleem is de afgelopen jaren nog verergerd doordat de toeleveringsketen van halfgeleiders is verschoven van een verticaal naar een horizontaal model. "Vanwege de grotere afhankelijkheid van fabrikanten van onafhankelijke leveranciers, " zegt dr. Ray, "Deze elektronische systemen lopen veel meer risico op namaak en piraterij dan ooit." En naarmate vervalsers steeds slimmer worden, het kan steeds moeilijker worden om te bepalen of de componenten in een bepaald elektronisch systeem vers of gerecycled zijn - dat wil zeggen, hij zegt, "totdat ze stoppen met werken en de consument de fabrikant de schuld geeft van het maken van een defect product!"

Een bijzonder hoog risico op vervalsing is flash-geheugen, een niet-vluchtig digitaal opslagmedium dat gegevens op een chip opslaat. "Flash is een belangrijk doelwit vanwege zijn aanwezigheid in de meeste elektronische systemen - het wordt voor alles gebruikt, van ruimtetoepassingen tot consumentenelektronica, ", zegt Dr. Ray. "Maar detectie van gerecyclede flitser met een hoge betrouwbaarheid is een uitdaging vanwege de variabiliteit tussen verschillende flitschips." Er zijn maar weinig haalbare oplossingen voorgesteld, echter, en degenen die afhankelijk zijn van het onderhoud van een uitgebreide database of van de bereidheid van fabrikanten om sensorgebaseerde benaderingen toe te passen.

Tot nu, dat is. Samen met zijn collega Dr. M. Tauhidur Rahman en promovendi Preeti Kumari, MEVROUW. Bahar Talukder, en Sadman Sakib, Dr. Ray heeft een nieuwe methode ontwikkeld om vervalst flashgeheugen te detecteren op basis van een combinatie van de statistische verdeling van verschillende timingkenmerken van het geheugen en het aantal defecte bits.

"De meeste onderzoekers richten zich op het aantal mislukte bits of hoe snel de chip kan lezen en schrijven - ze maken zich nooit zorgen over de wistijd van programma's, " legt Talukder uit over de aanpak van het team. "Maar hoewel het aantal mislukte bits en de lees- en schrijftijd wel veranderingen laten zien, De tijd voor het wissen van programma's is de beste statistiek, omdat deze de meeste variatie laat zien." Het is ook consistenter tussen fabrikanten en heeft de neiging merkbaar toe te nemen, zelfs na slechts een paar programma-wiscycli. "We ontdekten dat we 100 procent vertrouwen kregen niveau - een beslissingsmetriek die meet of we een gerecycled geheugen nauwkeurig kunnen detecteren - voor een flash met slechts 3 procent gebruik, ", zegt Sakib. Net zo belangrijk voor toekomstige consumenten, de techniek is "goedkoop, niet-destructief, en vereist geen extra hardware, " zegt Kumari, die nu onderzoekt om het te testen tegen temperatuur- en spanningsvariaties.

Het team heeft al verschillende patentaanvragen ingediend om hun detectiemethode te beschermen, die ze op een dag hopen te veranderen in zowel een smartphone-applicatie als een browserextensie. Maar verre van te hopen persoonlijk te profiteren van het streven, ze zijn meer geïnteresseerd in het helpen beschermen van de elektronische systemen die worden gebruikt door de meest vitale infrastructuursectoren van ons land. "Het uitvallen van flash-geheugen in kritieke toepassingen kan catastrofale gevolgen hebben, van het eenvoudigweg beschadigen van het systeem tot het inschakelen van een hardwarematige Trojaanse aanval, "zegt Dr. Rahman. "Er is dus een grote vraag naar deze mogelijkheid om valse flitsen met een hoge betrouwbaarheid te detecteren."