Para combatir la falsificación de la cadena de suministro, que puede costar a las empresas miles de millones de dólares anualmente, los investigadores del MIT han inventado una etiqueta de identificación criptográfica que es lo suficientemente pequeña como para caber en prácticamente cualquier producto y verificar su autenticidad.
Un informe de 2018 de la Organización para la Cooperación y el Desarrollo Económico estima que alrededor de $ 2 billones en productos falsificados se venderán en todo el mundo en 2020. Esa es una mala noticia para los consumidores y las empresas que ordenan piezas de diferentes fuentes en todo el mundo para construir productos.
Los falsificadores tienden a utilizar rutas complejas que incluyen muchos puntos de control, lo que dificulta la verificación de sus orígenes y autenticidad. En consecuencia, las empresas pueden terminar con partes de imitación. Las etiquetas de identificación inalámbricas se están volviendo cada vez más populares para autenticar activos a medida que cambian de manos en cada punto de controlPero estas etiquetas vienen con varias compensaciones de tamaño, costo, energía y seguridad que limitan su potencial.
Las etiquetas de identificación por radiofrecuencia RFID populares, por ejemplo, son demasiado grandes para caber en objetos pequeños como componentes médicos e industriales, piezas de automóviles o chips de silicio. Las etiquetas RFID tampoco contienen medidas de seguridad estrictas. Algunas etiquetas están construidascon esquemas de cifrado para proteger contra la clonación y proteger a los piratas informáticos, pero son grandes y requieren mucha energía. Reducir las etiquetas significa renunciar al paquete de antena, que permite la comunicación por radiofrecuencia, y la capacidad de ejecutar un cifrado seguro.
En un documento presentado ayer en la IEEE International Solid-State Circuits Conference ISSCC, los investigadores describen un chip de identificación que navega por todas esas compensaciones. Tiene un tamaño milimétrico y funciona con niveles relativamente bajos de energía suministrada por diodos fotovoltaicos.también transmite datos a distancias lejanas, utilizando una técnica de "retrodispersión" sin energía que opera a una frecuencia cientos de veces mayor que las RFID. Las técnicas de optimización de algoritmos también permiten que el chip ejecute un esquema de criptografía popular que garantiza comunicaciones seguras utilizando energía extremadamente baja.
"Lo llamamos la 'etiqueta de todo'. Y todo debería significar todo", dice el coautor Ruonan Han, profesor asociado en el Departamento de Ingeniería Eléctrica y Ciencias de la Computación y jefe del Grupo de Electrónica Integrada Terahertz en los MicrosistemasTechnology Laboratories MTL ". Si quiero hacer un seguimiento de la logística de, por ejemplo, un solo perno o implante de diente o chip de silicio, las etiquetas RFID actuales no lo permiten. Construimos un pequeño chip de bajo costo sin embalaje ni baterías.u otros componentes externos que almacenan y transmiten datos confidenciales "
Junto a Han en el papel están: los estudiantes graduados Mohamed I. Ibrahim, Muhammad Ibrahim Wasiq Khan y Chiraag S. Juvekar; el ex asociado postdoctoral Wanyeong Jung; el ex postdoctorado Rabia Tugce Yazicigil; y Anantha P. Chandrakasan, quien es el decano deMIT School of Engineering y Vannevar Bush Professor of Electrical Engineering and Computer Science.
Integración del sistema
El trabajo comenzó como un medio para crear mejores etiquetas RFID. El equipo quería eliminar el empaque, lo que hace que las etiquetas sean voluminosas y aumente el costo de fabricación. También querían la comunicación en la alta frecuencia de terahercios entre microondas y radiación infrarroja, alrededor100 gigahercios y 10 terahercios, que permite la integración de chips de un conjunto de antenas y comunicaciones inalámbricas a mayores distancias del lector. Finalmente, querían protocolos criptográficos porque las etiquetas RFID pueden ser escaneadas por prácticamente cualquier lector y transmitir sus datos de manera indiscriminada.
Pero incluir todas esas funciones normalmente requeriría construir un chip bastante grande. En cambio, a los investigadores se les ocurrió "una integración de sistema bastante grande", dice Ibrahim, que permitió poner todo en un silicio monolítico, es decir, no en capaschip que solo tenía 1,6 milímetros cuadrados.
Una innovación es un conjunto de antenas pequeñas que transmiten datos de un lado a otro a través de la retrodispersión entre la etiqueta y el lector. La retrodispersión, utilizada comúnmente en tecnologías RFID, ocurre cuando una etiqueta refleja una señal de entrada de regreso a un lector con ligeras modulaciones que corresponden adatos transmitidos. En el sistema de los investigadores, las antenas utilizan algunas técnicas de división y mezcla de señales para retrodispersar señales en el rango de terahercios. Esas señales primero se conectan con el lector y luego envían datos para el cifrado.
Implementado en el conjunto de antenas hay una función de "dirección del haz", donde las antenas enfocan las señales hacia un lector, haciéndolas más eficientes, aumentando la intensidad y el alcance de la señal y reduciendo la interferencia. Esta es la primera demostración de la dirección del haz por una retrodispersión.etiqueta, según los investigadores.
Pequeños agujeros en las antenas permiten que la luz del lector pase a través de fotodiodos debajo que convierten la luz en aproximadamente 1 voltio de electricidad. Eso activa el procesador del chip, que ejecuta la "criptografía de curva elíptica" ECC del chipesquema. ECC utiliza una combinación de claves privadas conocidas solo por un usuario y claves públicas difundidas ampliamente para mantener las comunicaciones privadas. En el sistema de los investigadores, la etiqueta utiliza una clave privada y una clave pública del lector para identificarse solo paralectores válidos. Eso significa que cualquier espía que no posea la clave privada del lector no debería poder identificar qué etiqueta es parte del protocolo al monitorear solo el enlace inalámbrico.
Yazicigil dice que "optimizar el código criptográfico y el hardware permite que el esquema se ejecute en un procesador pequeño y de bajo consumo". Siempre es una compensación ", dice." Si tolera un presupuesto de mayor potencia y un tamaño más grande, puede incluircriptografía. Pero el desafío es tener seguridad en una etiqueta tan pequeña con un presupuesto de bajo consumo ".
empujando los límites
Actualmente, el rango de la señal se encuentra alrededor de 5 centímetros, lo que se considera un rango de campo lejano, y permite el uso conveniente de un escáner de etiquetas portátil. A continuación, los investigadores esperan "ampliar aún más los límites" del rango,Ibrahim dice. Eventualmente, les gustaría que muchas de las etiquetas hagan ping a un lector ubicado en algún lugar lejano en, digamos, una sala de recepción en un punto de control de la cadena de suministro. Muchos activos podrían verificarse rápidamente.
"Creemos que podemos tener un lector como centro central que no tiene que acercarse a la etiqueta, y todos estos chips pueden transmitir sus señales para hablar con ese lector", dice Ibrahim.
Los investigadores también esperan alimentar completamente el chip a través de las señales de terahercios, eliminando cualquier necesidad de fotodiodos.
Los chips son tan pequeños, fáciles de fabricar y económicos que también pueden integrarse en chips de computadora de silicio más grandes, que son objetivos especialmente populares para la falsificación.
"La industria de semiconductores de EE. UU. Sufrió pérdidas anuales de $ 7 mil millones a $ 10 mil millones debido a chips falsificados", dice Wasiq Khan. "Nuestro chip puede integrarse sin problemas en otros chips electrónicos por motivos de seguridad, por lo que podría tener un gran impacto en la industria".Nuestros chips cuestan unos pocos centavos cada uno, pero la tecnología no tiene precio ", bromeó.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Instituto de Tecnología de Massachusetts . Original escrito por Rob Matheson. Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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