(Noticias de Nanowerk) La información digital es omnipresente en la era de la tecnología inteligente, en la que los teléfonos móviles, los relojes inteligentes, las cámaras, los altavoces inteligentes y otros dispositivos generan y comunican continuamente datos. Proteger los datos digitales en dispositivos portátiles requiere enormes cantidades de energía, según un grupo multidisciplinario de investigadores de Penn State, quienes advierten que proteger estos dispositivos de actores maliciosos se está convirtiendo en un problema mayor que nunca.
Dirigidos por Saptarshi Das, profesor asociado de ingeniería y mecánica en la Universidad de Penn State, los investigadores desarrollaron una plataforma de hardware inteligente, o chip, para reducir el consumo de energía y agregar una capa de seguridad.
Los investigadores publicaron sus resultados en comunicación de la naturaleza («Criptomotores todo en uno, bioinspirados y de bajo consumo para seguridad cercana al sensor basada en memtransistores bidimensionales»).
«La información de nuestros dispositivos actualmente se almacena en un solo lugar, la nube, que se comparte y se almacena en grandes servidores», dijo Das, quien también trabaja con la Escuela de Ingeniería Eléctrica y Ciencias de la Computación de Penn State, el Instituto de Investigación de Materiales y Penn State. La Escuela de Ingeniería Eléctrica y Ciencias de la Computación está afiliada al Departamento de Ingeniería y Ciencia de Materiales de la Facultad de Ciencias Minerales y de la Tierra. «Las estrategias de seguridad utilizadas para almacenar esta información son extremadamente ineficientes desde el punto de vista energético y vulnerables a las violaciones de datos y la piratería».
El cifrado en la nube es un modo de seguridad actual que convierte los datos en un código para evitar el acceso no autorizado. El popular sistema de mensajería WhatsApp, por ejemplo, utiliza el método para garantizar teóricamente que solo los dispositivos involucrados en el chat puedan acceder a los mensajes privados. Sin embargo, en la práctica, los cifrados en la nube son vulnerables a las fugas de datos y son objetivos comunes para los atacantes, según los investigadores.
«Si bien los módulos de seguridad basados en software son poderosos, presentan una variedad de desafíos», dijo el primer autor Akhil Dodda, estudiante graduado en ingeniería y mecánica en la Universidad Estatal de Pensilvania. «Hemos desarrollado una plataforma criptográfica utilizando un material bidimensional para superar estas limitaciones de seguridad».
El silicio, que se usa comúnmente para fabricar transistores en los teléfonos celulares, no funcionaría para construir un transistor lo suficientemente pequeño como para ahorrar energía, dijeron los investigadores. En cambio, recurrieron a materiales 2D, particularmente disulfuro de molibdeno (MoS2) que tiene menos de un nanómetro de espesor para crear un chip criptográfico de bajo consumo. Los colaboradores de Penn State Joan Redwing, profesora distinguida de ciencia e ingeniería de materiales e ingeniería eléctrica, y Nicholas Trainor, estudiante de doctorado en ciencia e ingeniería de materiales, trabajaron juntos para sintetizar el MoS2 necesarios para crear el chip.
El chip usa 320 MoS2 Transistores, cada uno con una unidad de detección, una unidad de almacenamiento y una unidad informática para cifrar los datos. Para probar la solidez del proceso de encriptación, los investigadores utilizaron algoritmos de aprendizaje automático, lo que les permitió examinar los patrones de salida y predecir la información de entrada.
«Descubrimos que las técnicas avanzadas de aprendizaje automático no podían descifrar la información cifrada, lo que fortaleció la resistencia del proceso de cifrado contra los ataques de aprendizaje automático», dijo Das. «Sin un conocimiento previo de los canales de información y las variables de decodificación, es extremadamente difícil decodificar la información».
Además, según los investigadores, el consumo de energía al cifrar la información es significativamente menor que con los métodos de seguridad basados en silicio. El resultado fue un chip todo en uno de bajo consumo que podía recopilar, almacenar, calcular y transmitir información entre dispositivos conectados: una solución potencial para los usuarios que desean mayor seguridad pero que no pueden permitirse el lujo de agotar las baterías de sus dispositivos portátiles. para descargar a diario -Uso diurno.
«En un futuro cercano, planeamos comunicarnos con agencias federales y empresas privadas que se especializan en seguridad inteligente para expandir y ampliar el alcance de nuestro trabajo», dijo Das.
