De volgende generatie elektronische hardwarebeveiliging is mogelijk in aantocht nu onderzoekers van de Tandon School of Engineering van de New York University een nieuwe klasse van niet-kloneerbare cyberbeveiligingsprimitieven introduceren, gemaakt van goedkoop nanomateriaal met het hoogst mogelijke niveau van structurele willekeur. Willekeurigheid is zeer wenselijk voor het construeren van de beveiligingsprimitieven die computerhardware en gegevens fysiek versleutelen en daardoor beveiligen, in plaats van door te programmeren.

In een artikel gepubliceerd in het tijdschrift ACS Nano , Universitair docent elektrische en computertechniek Davood Shahrjerdi en zijn NYU Tandon-team bieden het eerste bewijs van volledige ruimtelijke willekeur in atomair dun molybdeendisulfide (MoS ₂ ). De onderzoekers kweekten het nanomateriaal in lagen, elk ongeveer een miljoen keer dunner dan een mensenhaar. Door de dikte van elke laag te variëren, Shahrjerdi legde uit, ze stemden de grootte en het type energiebandstructuur af, wat op zijn beurt de eigenschappen van het materiaal beïnvloedt.

"Bij monolaagdikte, dit materiaal heeft de optische eigenschappen van een halfgeleider die licht uitstraalt, maar bij meerlaags, de eigenschappen veranderen, en het materiaal straalt geen licht meer uit. Deze eigenschap is uniek voor dit materiaal, " zei hij. Door het materiële groeiproces af te stemmen, de resulterende dunne film is gespikkeld met willekeurig voorkomende gebieden die afwisselend wel of geen licht uitstralen. Bij blootstelling aan licht, dit patroon vertaalt zich in een unieke authenticatiesleutel die hardwarecomponenten tegen minimale kosten kan beveiligen.

Shahrjerdi zei dat zijn team nadacht over mogelijke toepassingen voor wat hij beschreef als de prachtige willekeurige lichtpatronen van MoS2 toen hij zich realiseerde dat het zeer waardevol zou zijn als cryptografische primitief.

Dit is de eerste fysiek niet-kloneerbare beveiligingsprimitief die met dit nanomateriaal is gemaakt. Typisch ingebed in geïntegreerde schakelingen, fysiek niet-kloneerbare beveiligingsprimitieven beschermen of authenticeren hardware of digitale informatie. Ze interageren met een stimulus - in dit geval light—om een ​​uniek antwoord te produceren dat kan dienen als een cryptografische sleutel of authenticatiemiddel.

Het onderzoeksteam stelt zich een toekomst voor waarin soortgelijke op nanomaterialen gebaseerde beveiligingsprimitieven goedkoop op schaal kunnen worden geproduceerd en toegepast op een chip of andere hardwarecomponent, net als een postzegel op een brief. "Er zijn geen metalen contacten nodig, en de productie zou onafhankelijk van het chipfabricageproces kunnen plaatsvinden, "Zei Shahrjerdi. "Het is maximale beveiliging met minimale investeringen."

De krant, "Fysiek niet-kloneerbare cryptografische primitieven door chemische dampafzetting van gelaagde MoS2" verschijnt in het tijdschrift ACS Nano .