Новости электроники
Архив : 24 Март 2026 год
Учёные Массачусетского технологического института (MIT) представили новую технологию изготовления чипов по CMOS-процессу, которая позволяет двум чипам делить уникальный физический "отпечаток пальца". Это даёт возможность прямой взаимной аутентификации без хранения секретных ключей на сторонних серверах. Новая система "twin PUF" существенно повышает безопасность оборудования, конфиденциальность и энергоэффективность для устройств Интернета вещей и edge-систем.
MIT Twin PUF: два чипа делят уникальный физический отпечаток для прямой аутентификации
Как работает Twin PUF
На этапе обработки пластины (до разделения на кристаллы) вдоль краёв двух соседних чипов размещаются специальные транзисторные структуры, соединённые металлическими слоями. Встроенные фотодиоды преобразуют свет от LED в энергию, которая питает схему и вызывает контролируемый пробой затворного оксида в выбранных транзисторах. Из-за естественных вариаций производства время пробоя отличается случайным образом, формируя уникальные электрические состояния - отпечаток PUF.
В "двойной" конфигурации четыре транзистора (по два на каждом чипе) участвуют в одном событии пробоя, создавая взаимодополняющие, но идеально совпадающие ответы. После разделения пластины два чипа образуют пару с коррелированной случайностью.
Процесс изготовления: общий пробой оксида затвора с питанием от LED
Ключевые результаты прототипа
- Средняя согласованность отпечатков пары чипов: 98,4 %
- Межкристальное расстояние Хэмминга: ~50 % (отличная случайность)
- Собственный уровень ошибок битов: 0,4 %
- Успешно пройдены статистические тесты NIST SP 800-22
Преимущества перед традиционными PUF
- Полностью исключает необходимость в сторонних серверах для хранения данных challenge-response
- Секретные ключи никогда не покидают кремний и не хранятся в памяти
- Прямая аутентификация "чип-чип" с минимальным энергопотреблением
- Совместимо со стандартным 65-нм CMOS-процессом
Традиционный PUF против MIT Twin PUF: отказ от серверов
Возможные применения
Технология особенно перспективна для:
- Медицинских датчиков (например, проглатываемые капсулы + носимые приёмники)
- Маломощных IoT-устройств с нестабильной связью
- Промышленных сенсоров и контроллеров
- Любых парных встраиваемых систем, требующих аппаратного доверия
Новый подход переносит безопасность на физический уровень кремния, делая криптографические схемы более надёжными для ресурсосберегающих устройств.
Прототип: массивы PUF 128 × 8, изготовленные по 65-нм CMOS-техпроцессу