ابداع روش شناسایی تراشه‌های تقلبی با ابزار نانویی

به گزارش روز چهارشنبه گروه علمی آباجان به نقل از ایرنا از ستاد ویژه توسعه فناوری نانو، بازار ۷۵ میلیارد دلاری تراشه‌های تقلبی ایمنی و امنیت بخش‌های متعددی را که به فناوری‌های نیمه‌هادی وابسته هستند، از جمله هوانوردی، ارتباطات، محاسبات کوانتومی، هوش مصنوعی و امور مالی به خطر می‌اندازد.

محققان دانشگاه پوردو آمریکا اخیرا موفق به کشف یک روش جدیدی برای تشخیص تقلب شده‌اند که به سازندگان و کاربران جهانی تراشه کمک می‌کند تا از خطرات ناشی از افزایش تراشه‌های تقلبی بازار فرار کنند.

تشخیص تقلب نوری در دانشگاه پوردو توسعه یافته و در آن از یادگیری عمیق برای شناسایی دستکاری در تراشه‌های نیمه‌هادی استفاده می‌کند. این فناوری که RAPTOR نام دارد، برای پردازش پاسخ‌های نوری دستکاری شده استفاده می‌کند. در این روش، دستکاری‌های غیرمجاز مانند ساییدگی، عملیات حرارتی و پارگی بخش‌های مختلف قطعه به سادگی شناسایی می‌شوند.

به گفته پروفسور الکساندر کیلدیشف از محققان دانشگاه پوردو که مدیریت این تحقیق را عهده داشته می گوید: تاکنون چندین روش برای تایید اصالت نیمه‌هادی و شناسایی تراشه‌های تقلبی ایجاد شده است.

وی افزود: «این روش‌ها تا حد زیادی از برچسب‌های امنیتی فیزیکی در عملکرد یا بسته‌بندی تراشه استفاده می‌کنند. مرکز بسیاری از این روش‌ها، توابع فیزیکی غیرقابل کلون (PUF) و سیستم‌های فیزیکی منحصربه‌فردی هستند که به دلیل محدودیت‌های اقتصادی یا ویژگی‌های فیزیکی ذاتی، شبیه‌سازی آن برای متقلبان دشوار است.

PUF های نوری که از پاسخ‌های نوری متمایز محصول بهره‌ می‌برند، به ویژه برای شناسایی تراشه‌های تقلبی امیدوارکننده هستند. با این حال، دستیابی به مقیاس‌پذیری و حفظ تبعیض دقیق بین دستکاری متقلبان و تخریب طبیعی چالش‌های مهمی را ایجاد می‌کند.

رویکرد مبتنی بر یادگیری عمیق که تیم دانشگاه پوردو توسه داده، دستکاری متخاصم را در یک PUF نوری بر اساس آرایه‌های الگودار تصادفی از نانوذرات طلا، شناسایی می‌کند. محققان آرایه‌ها را با استفاده از میکروسکوپ میدان تاریک ایجاد می‌کنند و موقعیت و شعاع الگوهای ذرات منفرد را نشان‌دار می‌کنند.

سپس نانوذرات تحت عملیاتی قرار می‌گیرند که نمونه‌ای از تخریب طبیعی یا دستکاری متخاصم است. پس از قرار دادن نانوذرات در معرض این نوع دستکاری‌ها، محققان موقعیت‌ها و شعاع نانوذرات را مجددا اندازه‌گیری کرده و آن‌ها را با هم مقایسه می‌کنند.

یوهنگ چن نیز از محققان دیگر این پروژه، گفت: نانوذرات طلا به طور تصادفی و یکنواخت بر روی بستر تراشه توزیع می‌شوند. نانوذرات طلا را می‌توان به راحتی با استفاده از میکروسکوپ میدان تاریک اندازه‌گیری کرد. این یک روش به راحتی در دسترس است که می‌تواند به طور یکپارچه در هر مرحله از خط لوله ساخت نیمه‌هادی ادغام شود.

بر اساس اعلام ستاد نانو، محققان با این روش موقعیت و شعاع نانوذرات طلا را در الگوهای تصادفی از ۱۰۰۰ تصویر میدان تاریک تنها در ۲۷ میلی‌ثانیه استخراج کردند و صحت هر الگو را با استفاده از RAPTOR در ۸۰ میلی‌ثانیه با دقت ۹۷.۶ درصد بررسی کردند.