Müasir cihazlarda kiber təhlükəsizlik üçün kvant - fizikaya əsaslanan yeni yanaşma

Çinin Huachjong Elm və Texnologiya Universiteti və Hubei Universitetinin tədqiqatçıları məlumatların qorunması və kiberhücumların aşkarlanması üçün spin-orbit tork (SOT) texnologiyasına əsaslanan yeni hardware təhlükəsizlik sistemi hazırlayıblar. Tədqiqatın nəticələri Science Advances jurnalında dərc olunub.

Rəqəmsal məlumatların qorunması necə işləyir?

Müasir cihazlar arasında ötürülən məlumatlar adətən kriptoqrafik üsullarla qorunur. Bu üsullar:

• oxuna bilən məlumatı şifrələnmiş formaya çevirir

·        yalnız xüsusi açara sahib cihazların məlumatı açmasına imkan verir
Bu açarlar - təsadüfi generasiya olunan kriptoqrafik kodlardır.

Ənənəvi təhlükəsizlik sistemlərinin problemi

Klassik hardware təhlükəsizlik sistemləri adətən:

• enerji sərfiyyatını
• elektrik siqnallarını
• cihazdakı dəyişiklikləri izləyərək hücumları aşkarlayır.  Lakin müasir kiberhücum metodları bu sistemləri bəzən aşa bilir.

Yeni yanaşma: spin-orbit tork cihazları

Spin-orbit tork cihazlari həm elektrik yükü, həm də elektron spin xüsusiyyətindən istifadə edən kvant-fiziki sistemlərdir. Bu cihazlar eyni anda:

• kriptoqrafik açar yaradır
• onu yadda saxlayır
• onu gizlədir
• və hücumları aşkar edir

Tədqiqatçı Yan Xu-nun sözlərinə görə, sistem iki əsas təsadüfilik mənbəyindən istifadə edir:

1. Təsadüfi dəyişikliklər

Cihaz elektrik cərəyanı altında təsadüfi maqnit vəziyyətlərinə keçə bilir. Bu proses:

• həqiqi təsadüfi ədədlər yaradır
• kriptoqrafik açarların formalaşmasını təmin edir

2. Fiziki unikal xüsusiyyətlər

Fiziki unikal xüsusiyyətlər hər cihazın istehsal fərqlərinə əsaslanır. Bu fərqlər:

• hər cihazı unikal edir

·     kopyalanmasını praktiki olaraq mümkünsüzləşdirir.
Sistem iki təsadüfilik mənbəyini eyni cihazda birləşdirir. Cihaz boş vəziyyətdə:

• tam təsadüfi vəziyyətdə qalır

·        içində oxuna bilən açar saxlamır. Açar yalnız xüsusi siqnal verildikdə yaranır. Əgər kimsə cihazdan açarı çıxarmağa çalışsa:

• cihazın maqnit vəziyyəti dəyişir
• bu dəyişiklik geri dönməz olur
• hücumun izi qalır. Yəni açara müdaxilə etmək eyni zamanda “iz buraxmaq” deməkdir.

Üstünlüklər və tətbiqlər

Bu sistem bir neçə funksiyanı eyni anda yerinə yetirir:

• açar yaradılması
• açarın gizlədilməsi
• real vaxtda hücum aşkarlanması və bütün bunlar minimal əlavə aparatla həyata keçirilir.

Harada istifadə oluna bilər?

Bu texnologiya xüsusilə:

• IoT cihazları
• ağıllı sensorlar
• mobil təhlükəsizlik tokenləri
• smart saatlar və kameralar
• internetə qoşulan kiçik cihazlar üçün nəzərdə tutulur.

Gələcək planlar

Alimlər sistemin daha da inkişaf etdirilməsini planlaşdırırlar:

• sənaye CMOS çipləri ilə inteqrasiya
• daha böyük cihaz massivləri

·        kommersiya istifadəsinə uyğunlaşdırma.
Bundan əlavə, gələcəkdə cihazların:

• özünü məhv etmə mexanizmi
• adaptiv müdafiə
• avtomatik cavab sistemləri kimi funksiyalara sahib olması da mümkün ola bilər.

Nəticə olaraq, yeni tədqiqat göstərir ki, təhlükəsizlik artıq yalnız proqram təminatı ilə deyil, birbaşa fizikanın öz qanunları ilə qurula bilər. Bu yanaşma gələcəkdə daha güclü və sındırılması çətin kiber təhlükəsizlik sistemlərinin əsasını qoya bilər.

Mənbə:techxplore.com