ابتكر باحثو “معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا” علامة تشفير صغيرة بما يكفي لتناسب أي منتج تقريبًا والتحقق من صحته؛ وذلك بهدف مكافحة التزوير في سلسلة التوريد، والذي قد يكلف الشركات مليارات الدولارات سنويًا.
قدّر تقرير أصدرته منظمة التعاون الاقتصادي والتنمية عام 2018، ما قيمته تريليوني دولار من السلع المقلدة التي سيتم بيعها في جميع أنحاء العالم في عام 2020. هذه أخبار سيئة للمستهلكين والشركات التي تطلب أجزاء من مصادر مختلفة في جميع أنحاء العالم لتصنيع المنتجات.
يميل المزيفون إلى استخدام طرق معقدة تتضمن العديد من نقاط التفتيش، ما يجعل من الصعب التحقق من أصولهم، وبالتالي يمكن للشركات في نهاية المطاف التحقق من الأجزاء التقليدية. وأصبحت بطاقات الهوية اللا سلكية شائعة بشكل متزايد لمصادقة الأصول عند تغييرها في كل نقطة تفتيش، لكن هذه العلامات تأتي بمقايضات مختلفة في الحجم والتكلفة والطاقة والأمان تحد من إمكاناتها.
على سبيل المثال، تُعد علامات التعرف على التردد اللا سلكي الشائعة أكبر من أن يتم احتواؤها على أشياء صغيرة، مثل المكونات الطبية والصناعية أو قطع غيار السيارات أو رقائق السيليكون. وتم تصميم بعض العلامات باستخدام مخططات تشفير للحماية من الاستنساخ وأذى المخترقين، لكنها كبيرة وجائعة للطاقة. ويعني تقليص العلامات التخلي عن حزمة الهوائي -التي تتيح اتصال التردد اللا سلكي- والقدرة على تشغيل تشفير قوي.
وفي ورقة قُدمت في “مؤتمر IEEE الدولي” لدوائر الحالة الصلبة (ISSCC)، يصف الباحثون رقاقة هوية تتنقل في كل تلك المقايضات. إنه بحجم ملليمتر ويعمل على مستويات منخفضة نسبيًا من الطاقة التي توفرها الثنائيات الضوئية. كما أنه ينقل البيانات في نطاقات بعيدة، باستخدام تقنية “الارتداد الخلفي” الخالية من الطاقة التي تعمل على تردد مئات المرات أعلى من RFIDs، كما تتيح تقنيات تحسين الخوارزمية للرقاقة تشغيل نظام تشفير شائع يضمن اتصالات آمنة باستخدام طاقة منخفضة للغاية.
يقول “رونان هان”؛ الأستاذ المشارك في قسم الهندسة الكهربائية وعلوم الكمبيوتر ورئيس مجموعة “تيراهرتز للإلكترونيات” المتكاملة في مختبرات تكنولوجيا مايكروسيستمز: “نسميها “علامة كل شيء”، صممنا شريحة صغيرة منخفضة التكلفة دون تغليف أو بطاريات أو مكونات خارجية أخرى تخزن البيانات الحساسة وتنقلها”.
وأراد الفريق التخلص من العبوات، ما يجعل العلامات ضخمة ويزيد من تكلفة التصنيع. وأرادوا أيضًا الاتصال على تردد تيراهيرتز العالي بين الميكروويف وإشعاع الأشعة تحت الحمراء – حوالي 100 جيجاه يرتز و 10 تيراهيرتز- ما يتيح دمج شرائح صفيف الهوائي والاتصالات اللا سلكية على مسافات أكبر للقارئ. وأخيرًا، أرادوا ابتكار بروتوكولات تشفير؛ لأن علامات RFID يمكن مسحها ضوئيًا بواسطة أي قارئ وإرسال بياناتهم بشكل عشوائي.
لكن جميع هذه الوظائف تتطلب عادة بناء شريحة كبيرة إلى حد ما. وبدلًا من ذلك، توصل الباحثون إلى تكامل كبير جداً للنظام.
وأحد الابتكارات عبارة عن مجموعة من الهوائيات الصغيرة التي تنقل البيانات ذهابًا وإيابًا عبر النثر الخلفي بين العلامة والقارئ. في نظام الباحثين، تستخدم الهوائيات بعض تقنيات تقسيم الإشارة وخلطها لتشتيت الإشارات في نطاق تيراهيرتز، وتتصل هذه الإشارات أولاً بالقارئ ثم ترسل البيانات للتشفير.
ووفقًا للباحثين، تُنفَّذ في مصفوفة الهوائي وظيفة “توجيه الحزمة”؛ حيث تركز الهوائيات على إشارات القارئ، ما يجعلها أكثر كفاءة ويزيد من قوة الإشارة ومداها، ويحد من التداخل. هذه هي أول مظاهرة لتوجيه شعاع بواسطة علامة ارتداد.
وتسمح الثقوب الدقيقة في الهوائيات بنقل الضوء من القارئ إلى الثنائيات الضوئية التي تُحوّل الضوء إلى حوالي 1 فولت من الكهرباء. ويعمل ذلك على تعزيز معالج الرقاقة، الذي يدير مخطط “تشفير المنحنى الإهليلجي” للرقاقة. وتستخدم ECC مجموعة من المفاتيح الخاصة (معروفة فقط للمستخدم) والمفاتيح العامة (يتم نشرها على نطاق واسع) للحفاظ على خصوصية الاتصالات.
وفي نظام الباحثين، تُستخدم العلامة كمفتاح خاص ومفتاح عام للقارئ؛ لتعريف نفسه للقراء الصالحين فقط. هذا يعني أن أي متسلل لا يملك المفتاح الخاص للقارئ يجب ألا يكون قادرًا على تحديد العلامة التي هي جزء من البروتوكول من خلال مراقبة الرابط اللا سلكي فقط.
حاليًا، يصل نطاق الإشارة إلى حوالي 5 سم، وهو ما يمثل مجالًا بعيدًا ويسمح باستخدام مناسب لماسح ضوئي محمول. بعد ذلك، يطمح الباحثون في “دفع حدود” المدى إلى أبعد من ذلك. وفي النهاية، يرغبون في العديد من العلامات في اختبار قراءة قارئ واحد في مكان ما بعيدًا.على سبيل المثال، عن غرفة الاستقبال عند نقطة تفتيش في سلسلة التوريد، ثم يمكن التحقق من العديد من الأصول بسرعة.
ويأمل الباحثون أيضًا في تشغيل الرقاقة بالكامل من خلال إشارات تيراهيرتز نفسها، ما يلغي الحاجة إلى الثنائيات الضوئية.
تعتبر الرقائق الصغيرة جدًا وسهلة الصنع وغير مكلفة؛ بحيث يمكن تضمينها أيضًا في رقائق كمبيوتر السيليكون الأكبر حجمًا، والتي تعد أهدافًا شائعة جدًا للتزوير.
المصدر:MIT News: Cryptographic “tag of everything” could protect the supply chain
بعد قراءة الموضوع يمكنك معرفة المزيد عن الكلمات الآتية:
5G Apple ChatGPT Google iPhone أبل أمازون أمن المعلومات أندرويد إيلون ماسك الأمن السيبراني الإنترنت البيانات التخصصات المطلوبة التكنولوجيا الذكاء الاصطناعي الزراعة السيارات الكهربائية الصين الطاقة الفضاء المدن الذكية المملكة العربية السعودية الهواتف الذكية تويتر جوجل حساب المواطن رابط التقديم رابط التقديم للوظيفة سامسونج سدايا سيارة شركة أبل شركة جوجل عالم التكنولوجيا فيروس كورونا فيسبوك كورونا مايكروسوفت منصة أبشر ناسا هاتف هواوي واتساب وظائف شاغرة