Un equipo de científicos de KAUST ha diseñado un bloqueo lógico de circuito integrado que podría representar un salto cuántico en la protección de nuestros dispositivos electrónicos contra ataques cibernéticos. Crédito: © 2022 KAUST; Heno Hwang
Los futuros dispositivos electrónicos pueden tener medidas de seguridad mejoradas integradas en sus circuitos para ayudar a defenderse contra ataques maliciosos. Investigadores de la Universidad de Ciencia y Tecnología King Abdullah (KAUST) han demostrado cómo se pueden insertar “bloqueos lógicos” protectores basados en el campo de vanguardia de la espintrónica en los circuitos integrados de los microchips para proteger la seguridad de los chips.
“La necesidad de funciones de seguridad basadas en hardware refleja la naturaleza globalizada de la fabricación electrónica moderna”, dice Yehia Massoud de KAUST. Las empresas de electrónica suelen emplear fundiciones externas grandes y especializadas para producir sus chips, lo que minimiza los costos pero introduce vulnerabilidades potenciales en la cadena de suministro. El diseño del circuito podría simplemente ser copiado ilegalmente por una fundición poco confiable para la producción de chips falsificados o podría modificarse maliciosamente incorporando “troyanos de hardware” en el circuito que de alguna manera afecta el comportamiento de otro.
“Para aumentar la confianza en la cadena de fabricación de circuitos integrados globalizada, ahora se utilizan ampliamente enfoques de seguridad como el bloqueo lógico”, dice Divyanshu Divyanshu, quien tiene un doctorado. estudiante en los laboratorios de Massoud. Para defender la seguridad del chip, el equipo de ITL diseñó un bloqueo lógico de circuito integrado basado en un componente llamado unión de túnel magnético (MTJ).
La cerradura lógica funciona como una cerradura de combinación, dice Divyanshu. A menos que se suministre a la cerradura la señal de combinación de “llave” correcta, el funcionamiento del circuito está atascado. “Las llaves de la cerradura se almacenan en una memoria a prueba de manipulaciones, lo que brinda seguridad de hardware contra múltiples modelos de amenazas”, dice Divyanshu.
El comportamiento de bloqueo lógico del MTJ se basa en la espintrónica, una forma emergente de electrónica avanzada. “La espintrónica es un campo de estudio en el que se explota una propiedad física de los electrones llamada espín, además de su carga”, dice Massoud. La salida electrónica del MTJ depende de la alineación de espín de los electrones que contiene. Sin embargo, solo cuando el MTJ recibe la entrada de señal clave correcta, produce la salida correcta para que funcione el circuito protegido.
Los dispositivos basados en espín tienen varias ventajas sobre los componentes de silicio convencionales, señala Massoud, incluido un bajo voltaje de funcionamiento y ningún consumo de energía en espera. “A medida que avanzan los métodos de fabricación, ha aumentado la posibilidad de utilizar estructuras emergentes de dispositivos espintrónicos en el diseño de chips”, añade. “Estas propiedades hacen que los dispositivos espintrónicos sean una opción potencial para explorar la seguridad de los materiales”.
La espintrónica podría ser ideal para la tarea de bloqueo lógico, mostró el trabajo del equipo. “Nuestros próximos pasos incluyen investigar otros dispositivos basados en espín para desarrollar bloques de bloqueo lógico, con la ayuda de las instalaciones de fabricación de última generación disponibles en KAUST”, dijo Massoud.
Referencia: “Bloqueo lógico utilizando uniones de túnel magnético 2T/3T emergentes para seguridad de hardware” por Divyanshu Divyanshu, Rajat Kumar, Danial Khan, Selma Amara y Yehia Massoud, 22 de septiembre de 2022, Acceso IEEE.
DOI: 10.1109/ACCESO.2022.3208650
