Ученые MIT создали для изделий крохотную защищенную идентификационную метку
Идентификационную метку, способную практически с идеальной точностью определить, настоящий предмет или поддельный, которая абсолютно защищена от несанкционированного доступа, а ее размеры позволяют прикреплять ее и к мелким изделиям, разработали специалисты Массачусетского технологического института (MIT), 18 февраля сообщает пресс-служба института.
Ранее исследователи MIT изобрели крошечную криптографическую идентификационную метку, которая оказалась в несколько раз меньше и значительно дешевле традиционных радиочастотных меток (RFID), которые для контроля подлинности (аутентичности) прикрепляются к изделиям.
Эта метка обеспечивала повышенную безопасность по сравнению с RFID. Она использовала для аутентификации терагерцовые волны, значительно более короткие и распространяющиеся намного быстрее, чем радиоволны. Но у нее, как и у традиционных RFID, есть серьезная уязвимость: эту метку можно отклеить от подлинного предмета и прикрепить к подделке, обманув систему аутентификации.
Однако в новой разработке исследователям удалось преодолеть эту уязвимость, сохранив все преимущества — миниатюрность и дешевизну, добавив к ним безопасность.
Они смешали микроскопические частицы металла с клеем, который прикрепляет метку к объекту, а терагерцовые волны используются, чтобы обнаружить уникальный узор, образованный этими частицами на поверхности изделия. Размер бирки для защиты от несанкционированного доступа составляет около 4 кв. мм.
Как и отпечаток пальца, этот случайный рисунок частиц металла в клее используется для аутентификации предмета, пояснил Ынсок Ли, аспирант подразделения электротехники и информатики факультета электротехники и компьютерных наук (EECS) и ведущий автор исследования.
Также была создана модель машинного обучения, которая помогает обнаруживать несанкционированный доступ путем идентификации запомненного поставщиком рисунка метки с клеевым рисунком на проверяемом изделии с точностью более 99%.
Поскольку производство терагерцовой метки настолько дешево, ее можно внедрить в масштабную цепочку поставок. А ее крошечный размер позволяет метке прикрепляться к предметам, слишком маленьким для традиционных RFID, например, к некоторым медицинским устройствам.
По словам члена команды исследователей Руонана Хана, доцента EECS, возглавляющего группу терагерцовой интегрированной электроники в Исследовательской лаборатории электроники, вместо аутентификации метки лучшим решением для обеспечения безопасности является аутентификация самого предмета. Чтобы добиться этого, исследователи нанесли клей с частицами металла на границу раздела между биркой и поверхностью предмета.
Бирка содержит ряд крошечных прорезей, которые позволяют коротким терагерцовым волнам проходить через нее и попадать на микроскопические металлические частицы, смешанные с клеем, что было бы невозможно для более длинных радиоволн. Кроме того, использование терагерцовых волн с длиной волны 1 мм позволило исследователям создать чип, которому не нужна внечиповая антенна.
Пройдя через метку, терагерцовые волны отражаются от металлических частиц, попадая на специальный приемник для аутентификации. Рисунок этого отражения зависит от рисунка отражающих волны металлических частиц.
Поставщик изделия считывает эту метку с защитой от несанкционированного доступа, как только она прикрепляется к товару, и сохраняет в облаке эти данные, которые позже будут использоваться при проверке.
Но вот с организацией проверки у исследователей сначала возникли трудности — она была очень сложной и отнимала много времени на сравнение двух рисунков частиц в клее. На помощь пришли специалисты из Лаборатории компьютерных наук и искусственного интеллекта MIT (CSAIL).
Проблема была решена с помощью ИИ. Они обучили модель машинного обучения, чтобы она могла сравнивать образцы рисунка клея и определять их сходство с точностью более 99 процентов.
Пока система аутентификации ограничена тем фактом, что терагерцовые волны имеют высокий уровень потерь во время передачи, поэтому датчик должен находиться не далее 4 см от метки, чтобы показания оставались точными.
Это расстояние не будет проблемой для таких приложений, как сканирование штрих-кода, но оно окажется слишком коротким для таких потенциальных применений, как автоматизированные пункты взимания платы за проезд по автомагистралям. Еще одним ограничением является требование, чтобы угол между датчиком и меткой был менее 10 градусов.
Разработчики планируют в будущем устранить эти ограничения и надеются вдохновить этой задачей и других исследователей.
Результаты своей работы исследователи MIT намерены представить в докладе «Бескорпусная метка с защитой от несанкционированного доступа, использующая неклонируемое рассеяние субтерагерцовой волны на интерфейсе чип-элемент» на конференции IEEE Solid State Circuits.
