Método de processamento de chip pode fortalecer criptografia para dados seguros

Pesquisadores do MIT criaram um método de fabricação que permite autenticação entre dois chips com uma “impressão digital” compartilhada, sem armazenar informações secretas fora do chip.
A técnica usa uma função física in clonável (PUF) compartilhada por dois chips, obtida ao longo da borda durante a fabricação por meio de breakdown de oxido de gate, gerando estados de falha correlacionados.
Ao serem picados da pastilha, cada chip recebe um par de transistores com randomness compartilhado, permitindo que um chip autentique o outro sem depender de um servidor externo para registrar dados.
O protótipo de pares PUF duplos mostrou confiabilidade superior a 98 por cento, o que facilita autenticação segura com baixo custo e compatível com processos CMOS padrão.
A pesquisa aponta potencial para dispositivos com restrições de energia e pares de dispositivos não intercambiáveis, como sensores médicos ingeríveis e patches que monitoram a saúde gastrointestinal, além de enfatizar que a técnica evita a sobrecarga de protocolos de segurança.

O MIT apresentou uma técnica de fabricação que permite autenticação segura entre dois chips usando uma “impressão digital” compartilhada, sem armazenar informações secretas fora do silicon. Chamado twin PUF, o método promete melhorar privacidade e eficiência energética em sistemas com pares de dispositivos.

A equipe liderada por Eunseok Lee, estudante de doutorado em EECS, divulgou o trabalho na conferência IEEE International Solid-State Circuits Conference. O estudo envolve pesquisadores de MIT e foi financiado por Lockheed Martin, entre outros, com o objetivo de reduzir vulnerabilidades associadas ao armazenamento de dados de autenticação.

Como funciona

Os pesquisadores dividiram um chip projetado de forma especial durante a fabricação, de modo que cada metade apresente uma impressão digital idêntica, única para o par de chips. Esse PUFTwin permite que cada chip se autentique diretamente com o outro, sem depender de dados em servidores externos.

Para gerar a impressão, transistores na borda de dois chips passam por breakdown de isolante sob LED de baixo custo, criando estados de falha com variação microscópica. A partir desses estados, é obtida uma chave secreta compartilhada com alta confiabilidade.

Potenciais aplicações

O método é compatível com processos CMOS padrão e não requer materiais especiais, reduzindo custos. Pode ser útil em dispositivos com restrições de energia, como sensores ingeríveis e patcheswearables conectados, que monitoram condições gastrointestinais.

Conforme os autores, a solução aumenta o nível de segurança ao não exigir armazenamento de informações de identificação. O próximo passo aponta para versões que preservem o randomness compartilhado diretamente nos transistores, fortalecendo a base física da segurança.