L'empremta dactilar de les memòries digitals

Un equip de científics ha desenvolupat un mètode i un dispositiu que permet generar identificadors molt segurs a partir de memòries digitals estàtiques, per així identificar de forma inequívoca els dispositius electrònics.

 

Els científics han desenvolupat i patentat un mètode per generar identificadors d'alta qualitat i nombres veritablement aleatoris a partir dels valors inicials de les memòries digitals tipus SRAM. Imatge: CSIC."No hi ha dos memòries digitals estàtiques que siguin idèntiques, a causa dels atzars del seu procés de fabricació", explica Il·luminada Baturone, investigadora del Centre Nacional de Microelectrònica  i professora de la Universitat de Sevilla.

L'experta segueix explicant: "Les memòries digitals tipus SRAM estan formades per unes cel·les a les quals se'ls s'escriu o de les que es llegeix un “1” o un “0” lògic, mentre la memòria està connectada a l'alimentació. Quan es desendolla, les cel·les perden aquests valors. L'interessant és que quan una memòria es connecta a l'alimentació, i abans que s'escrigui res en ella, diverses de les seves cel·les, gairebé sempre les mateixes, emmagatzemen de forma natural un “1” i altres, gairebé sempre les mateixes, emmagatzemen un “0”. Les cel·les es comporten com si fossin balancins que, partint de la seva posició d'equilibri, uns sempre s'inclinessin cap a l'esquerra i altres sempre cap a la dreta".

Aquests valors inicials (o de posada en marxa) formen junts una cadena de bits dels que es pot extreure una mena de "matrícula" o de "empremta dactilar" de la memòria, perquè és gairebé impossible que memòries diferents proporcionin els mateixos valors de posada en marxa. Fins i to en el cas que es copiés una memòria, els valors generats en la seva arrencada no serien mai els mateixos.

Per això, aquesta característica de les memòries està sent investigada per diferents grups en el món perquè és una forma d'evitar la falsificació de productes digitals. Un dels inconvenientes que encara té es que, si bé hi ha cel•les que sempre assoleixen els mateixos valors d’arrencada, hi ha altres que poden variar-los en circumnstacies com canvis en la tensió d'alimentació de la memòria o canvis en la temperatura. Per raons òbvies, la "empremta dactilar electrònica" no pot ser canviant, aclareix Baturone. La qüestió és, doncs, com aconseguir una empremta dactilar més estable.

Un altre problema addicional és que, en moltes aplicacions, aquestes “empremtes dactilars” no poden ser comunicades en clar, sense cofificar, perquè podrien ser copiades, sinò que han de ser protegides per algoritmes criptogràfics que, moltes vegades, requereixen de nombres veritablement aleatoris. Així, l’altre repte és com aprofitar una memòria digital per generar també números veritablement aleatoris.

El mètode permet identificar on-line qualsevol dispositiu electrònic que es connecti a un servidor o a un sistema intel·ligent per realitzar operacions

Aquestes qüestions són les que ha investigat l'equip liderat per Iluminada Baturone, i que integra membres del CSIC i de la Universitat de Sevilla. Els científics han desenvolupat i patentat un mètode per generar identificadors d'alta qualitat i nombres veritablement aleatoris a partir dels valors inicials de les memòries digitals tipus SRAM.

Estudis experimentals demostren que el mètode permet reduir la longitud dels identificadors, mantenint la capacitat d'identificació, i, alhora, el mètode simplifica la generació de nombres veritablement aleatoris. Es pot aplicar a dissenys digitals estàndards i pot ser realitzat per l'usuari final, sense necessitat de complexes configuracions de laboratori. En particular, el mètode es pot dur a terme mitjançant una circuiteria senzilla que pot afegir-se a la circuiteria de la memòria.

El mètode facilita, per exemple, vincular un programari a un dispositiu físic únic, amb la finalitat d'impedir que cap altre dispositiu pugui executar aquest programari. O identificar online qualsevol dispositiu electrònic que es connectés a un servidor o a un sistema intel·ligent per a realitzar operacions, com operacions bancàries o gestionar informació altament confidencial. A més, el mètode també facilita la generació de claus criptogràfiques, eliminant la necessitat d'emmagatzemar secrets criptogràfics en memòries no volàtils segures.

Més informació:

José Ramón Domínguez Solís,
Vicepresidencia Adjunta de Transferencia de Conocimiento
Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC)
Tel.: + 34 – 95 423 23 49
Aquesta adreça de correu-e està protegida dels robots de spam.Necessites Javascript habilitat per veure-la.

FaLang translation system by Faboba