近年来，网络攻击已停止专注于手机和个人计算机，并开始针对更多的全球目标，例如银行，跨国公司甚至州，就像2017年对英国国家医疗保健系统的攻击一样。逆转或减轻黑客造成的损害的典型方法一直是使用软件补丁来覆盖系统中的安全漏洞。但是现在，科学家和程序员已决定将他们的资源和精力集中在其他预防技术的发展上。最有希望的是创建保护自己的芯片。
不同的研究人员已经处理了芯片“数字指纹”的概念。它们称为PUF（物理不可吻合的功能），这是在芯片制造过程中创建的随机物理因素，从而为每个芯片添加了独特的身份。由于这种独特性，无法克隆电路，因此可以保护它们。正如加利福尼亚大学计算机工程系教授Farinaz Koushanfar所解释的那样，加利福尼亚大学是最早研究这项技术的人：“所有芯片都是由同一模型制造的。想象一下，您有一张邮票，每次在纸上印章时，都会得到略有不同的印象，例如指纹。我们通过将指纹集成到每个芯片的功能中来进一步提出这个想法，这使每个芯片都具有独特的功能锁。”
NEM-PUF的解释性图像。学分：美国化学学会
Koushanfar和他的团队创建了一种称为“硬件测量”的方法，以提取数字代码中制造过程中发生的模拟变化，并将这些代码与处理器的功能联系起来。“然后，即使制造商创建了额外的芯片，也无法在没有特定代码的情况下激活它们。您可以使用基于硬件的类似阻止或混淆机制来控制和证明系统中执行的软件和数据。”他补充说。
一项更强大的技术
在2017年底，由三星半导体研发中心负责人Kyu-Man Hwang领导的韩国研究人员团队将这项技术更进一步，创造了更加艰难的PUF。它们的发明称为Nem-Puf，使用纳米机电开关，并使用极小的硅纳米线创建，这些硅纳米线悬浮在两个代表1和0的液体之间。在制造过程中，液体蒸发和电线为随机连接到其中一个大门。当将许多芯片放在同一系统中时，会创建长而完全随机的安全代码，如果有人试图在没有此代码的情况下访问数据，则将拒绝访问。
Kyu-Man说：“我们技术的鲁棒性也得到了确认，例如高温，高剂量的辐射和微波炉。”保持其信息得到充分保护，但通常会暴露于敌对的环境中。如果尝试进行网络攻击，开发人员甚至将芯片编程为自毁。
逆向工程
除了“指纹”赋予芯片的不可损害质量外，预防网络攻击的另一个进步与应用反向工程以轻松映射芯片并更有效地保护其知识产权有关。瑞士保罗·施雷尔学院（Paul Scherrer Institute）的研究人员正在使用X射线检查。2017年3月，他们将X射线光束瞄准了一块英特尔处理器，并能够在三个维度上重建芯片网络的晶体管和接线网络。该团队认为，将来可以扩展这种技术以创建芯片室内装饰的大规模高分辨率图像。
随着逆向工程的应用，芯片的知识产权得到更有效的保护。学分：轴突
该技术称为“ X射线Ptychography”，与计算机行业迄今为止在反向工程上的工作方式有很大的不同：一般而言，分析是否违反了芯片，或者其知识产权是否已被滥用，处理器逐渐消除，并一次通过芯片一部分的微小显微镜拍摄图像。但是“所需的一切都是此类研究的更多年，人们可以轻松地看一下它的芯片并考虑其组装图，”南加州大学电子工程学教授Anthony Levi说。芯片制造业中的总透明度即将到来，这将迫使对计算是什么是重新思考。”他说。他解释说，它的主要应用程序是验证芯片只有其旨在具有的特征，并且恶意软件尚未找到攻击的漏洞。
Joana Oliveira
@joanaoliv