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研究人员开发出“黑盒子”芯片,防御黑客攻击不是梦

E安全5月15日讯 一起针对性的物联网(IoT)网络攻击很可能造成重大损失,当网络犯罪分子控制并操控网络中的多个节点时,其潜在的破坏性风险也会随之增加。

为了加强联网和启用蓝牙功能设备的安全性,防止黑客复制网络中的节点发起网络攻击,美国加州大学圣塔芭芭拉分校电子与计算机工程教授德米特里·斯特鲁科夫及团队已开发出一种芯片,借助离子忆阻器技术,通过模拟存储硬件解决方案来解决安全数字问题。

研究人员开发出不可“复制”的芯片

斯特鲁科夫表示,可以将这个芯片想象成“黑盒子”,并且无法通过物理克隆得到同样的芯片,因此设备无法被网络犯罪分子劫持,伪造或复制。

研究人员开发出“无法复制”的芯片,抵御黑客攻击-E安全

忆阻器让“输出”无法预测

这项技术的关键元素在于忆阻器(或记忆电阻器),它是一种电阻开关,可基于其外加电压和电流的历史“记住”电阻状态。忆阻器不仅可以修改输出响应历史记录,而且由于其材料的物理结构,每个记忆电阻器在外加电压和电流的响应方面也是独一无二的。因此,由忆阻器组成的电路会产生一个黑盒子,很难根据输入预测输出。

斯特鲁科夫表示,由于难预测,因此难以复制。大量可能的输入会产生大量输出,忆阻器越多,可能性也就越多。

考虑到有很多基于机器学习的黑客技术,因此在当今的网络安全中使用忆阻器特别重要。例如人工智能(AI)技术,经过训练“学习”并模拟输入和输出,然后基于其模型预测下一个序列。借助机器学习,攻击者甚至不需要了解具体情况,因为计算机在一系列系统输入和输出上接受了训练。

研究人员侯赛因·尼利表示,如果有200万个输出,攻击者可能会看到1万或2万个这些输出,并在此基础上训练一个可以复制系统的模型。忆阻器黑盒子可以规避这种攻击方式,因为它让输入与输出之间的关系看起来很随机。

除了在这些忆阻器电路中嵌入可变性之外,还包括高吞吐量、高速和能源节约等其它特点。这些特点使其成为物联网的理想组件。事实上,这已经是一种半实用技术,既可以保护身份,又能加密信息

研究人员还在研究需要更大忆阻电路和附加技术(适用于敏感的军事装备或高度机密信息)的“强大”安全方法,以及适用于消费电子产品和工具的方法。

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