Защищенная от идентификации метка может аутентифицировать практически все, что угодно

После прохождения через метку и ударив по поверхности объекта, волны терагерца отражаются или обратно рассеяны до приемника для аутентификации.Кредит: Руонан Хан, Юнсеок Ли и др.

Несколько лет назад исследователи MIT изобрели криптографический идентификационный тег, который несколько раз меньше и значительно дешевле, чем традиционные радиочастотные теги (RFID), которые часто прикреплены к продуктам для проверки их подлинности.

Этот крошечный тег, который обеспечивает улучшенную безопасность по сравнению с RFID, использует волны Terahertz, которые меньше и путешествуют намного быстрее, чем радиоволны.Но эта тега Terahertz поделилась основной уязвимость безопасности с традиционными RFID: подделка может очистить метку от подлинного элемента и привнести его в фальшивую, и система аутентификации не будет ни одной мудрее.

Исследователи теперь преодолели эту уязвимость безопасности, используя волны терагерца для разработки антитамперного идентификационного тега, которая все еще предлагает преимущества крошечных, дешевых и безопасных.

Они смешивают микроскопические металлические частицы в клей, который привязывает метку в объект, а затем используют волны терагерца, чтобы обнаружить уникальный рисунок, которые образуют эти частицы на поверхности элемента.Сродни отпечатка пальца, этот случайный шаблон клея используется для аутентификации элемента, объясняет Юнсеок Ли, аспирант -аспирант электротехники и компьютерные науки (EECS) и ведущий автор статьи о антитамперном бирке.

“Эти металлические частицы по существу похожи на зеркала для волн терагерца. Если я распределяю кучу зеркальных кусочОбразец. Но если вы очистите чип и переоделись его, вы уничтожаете этот шаблон », - добавляет Руонан Хан, доцент EECS, который возглавляет интегрированную группу электроники Terahertz в исследовательской лаборатории электроники.

Исследователи произвели на свет продовольственный бирку, размером около 4 квадратных миллиметров.Они также продемонстрировали модель машинного обучения, которая помогает обнаружить подделку, выявляя сходные отпечатки пальцев с точностью более 99 процентов.

Поскольку метка Terahertz настолько дешев в производстве, она может быть реализована в массовой цепочке поставок.Его крошечный размер позволяет метке прикрепляться к предметам, слишком малым для традиционных RFID, таких как определенные медицинские устройства.

Документ, которая будет представлена на конференции по сплошным цепям IEEE, представляет собой сотрудничество между группой Хана и энергетическими цепями и системной группой Ананты П. Чандракасан, главного сотрудника по инновациям и стратегии MIT, декана Инженерной школы MIT.и профессор ЕЭС Ванневара Буша.Среди соавторов входят аспиранты EECS СИБИ ЧЕН, Мейтри Ашок и Джайон Вон.

Этот исследовательский проект был частично вдохновлен любимой автомойкой Хана.Бизнес оставил RFID -метку на его лобовое стекло, чтобы проверить его членство в автомойке.Для дополнительной безопасности бирга была изготовлена из хрупкой бумаги, поэтому она была бы уничтожена, если бы не менее чем лучший клиент попытается очистить его и засунуть на другое ветровое стекло.

Но это не ужасно надежный способ предотвратить вмешательство.Например, кто -то мог бы использовать решение для растворения клея и безопасного удаления хрупкой метки.

По словам Хан, вместо того, чтобы аутентификация тега, лучшим решением для безопасности является аутентификация самого элемента.Чтобы достичь этого, исследователи нацелились на клей на границе раздела между тегом и поверхностью элемента.

Их антитамперменная метка содержит серию крошечных слотов, которые позволяют терахерцево -волнам проходить через теги и ударить микроскопические частицы металлов, которые были смешаны в клей.

Волны терагерца достаточно малы, чтобы обнаружить частицы, тогда как у более крупных радиоволн не хватает чувствительности, чтобы увидеть их.Кроме того, использование волн терагерца с длиной волны 1 миллиметровой волны позволило исследователям изготовить чип, который не нуждается в большей антенне вне чипа.

Проходя через тег и ударив по поверхности объекта, волны терагерца отражаются или обратно распределяются до приемника для аутентификации.Как эти волны обратно рассеяны, зависит от распределения металлических частиц, которые их отражают.

Исследователи помещают несколько слотов в чип, чтобы волны могли наносить различные точки на поверхности объекта, запечатлевая больше информации о случайном распределении частиц.

«Эти ответы невозможно дублировать, если интерфейс клей разрушается со стороны подделки», - говорит Хан.

Продавец взял бы первоначальное прочтение антитамперационного тега, как только он застрял в элементе, а затем сохранит эти данные в облаке, используя их позже для проверки.

Но когда пришло время протестировать противозатразирующую метку, Ли столкнулся с проблемой: было очень сложно и трудолюбиво, чтобы провести достаточно точных измерений, чтобы определить, были ли два шаблона клея совпадением.

Он обратился к другу в лаборатории компьютерных наук и искусственного интеллекта MIT (CSAIL), и вместе они решили эту проблему с использованием ИИ.Они обучили модель машинного обучения, которая может сравнивать схемы клея и рассчитать их сходство с точностью более чем на 99 процентов.

«Одним из недостатков является то, что у нас была ограниченная выборка данных для этой демонстрации, но мы могли бы улучшить нейронную сеть в будущем, если бы большое количество этих тегов было развернуто в цепочке поставок, что дало нам гораздо больше образцов данных», - говорит ЛиПолем

Система аутентификации также ограничена тем фактом, что волны терагерца страдают от высоких уровней потерь во время передачи, поэтому датчик может составлять всего около 4 сантиметров от тега, чтобы получить точное показания.Это расстояние не будет проблемой для такого приложения, как сканирование штрих -кода, но оно было бы слишком коротким для некоторых потенциальных применений, например, в автоматическом платной кассе.Кроме того, угол между датчиком и меткой должен быть менее 10 градусов, или сигнал терагерца будет слишком сильно ухудшаться.

По словам Хан, они планируют учесть эти ограничения в будущей работе и надеются вдохновить других исследователей быть более оптимистичными в отношении того, что может быть достигнуто с помощью волн Terahertz, несмотря на многие технические проблемы.

«Одна вещь, которую мы действительно хотим показать здесь, это то, что применение спектра Terahertz может выходить далеко за рамки широкополосной беспроводной связи. В этом случае вы можете использовать Terahertz для удостоверения личности, безопасности и аутентификации. Есть много возможностей».он добавляет.

Больше информации: Руонан Хан и др., «Бесполярная мешка, использующая разбросанную волну подгруппа на поверхности на границе раздела чип-элемент», конференция с твердым состоянием IEEE (2024).www.isscc.org/ 🔗