近年來(lái)，黑客越來(lái)越擅長(zhǎng)于偽造身份和身份驗(yàn)證標(biāo)簽。這導(dǎo)致身份盜用，欺詐，安全漏洞以及其他與隱私或安全相關(guān)的事件的案件增加。佛羅里達(dá)大學(xué)的研究人員最近創(chuàng)建了NEMS ID，該系統(tǒng)可以降低成功發(fā)動(dòng)這些攻擊的可能性。該系統(tǒng)發(fā)表在《自然微系統(tǒng)與納米工程》上的一篇論文中，該系統(tǒng)基于秘密的納米機(jī)電標(biāo)簽的使用，該標(biāo)簽比當(dāng)今大多數(shù)識(shí)別標(biāo)簽對(duì)物理篡改和克隆的抵抗力要強(qiáng)得多。

進(jìn)行這項(xiàng)研究的研究人員之一羅茲比·塔布里茲安(Roozbeh Tabrizian)對(duì)TechXplore表示：“假冒的傳染性影響現(xiàn)在已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了經(jīng)濟(jì)方面，并且針對(duì)社會(huì)健康和國(guó)際安全。” “在過(guò)去幾年中，假冒被明確確定為有組織和恐怖主義，強(qiáng)迫或童工以及身份盜用或欺詐的主要推動(dòng)者和贊助者。因此，迫切需要能夠?qū)崿F(xiàn)真實(shí)性可追溯性的識(shí)別和認(rèn)證技術(shù)。產(chǎn)品并識(shí)別其假冒同行。”

當(dāng)今使用的大多數(shù)識(shí)別系統(tǒng)，包括基于通用產(chǎn)品代碼(UPC)條形碼，快速響應(yīng)(QR)代碼和射頻識(shí)別標(biāo)簽(RFID)的系統(tǒng)，在減少基于假冒的違規(guī)或攻擊的風(fēng)險(xiǎn)方面非常成功。但是，不幸的是，所有這些系統(tǒng)都有明顯的局限性。例如，大多數(shù)這些技術(shù)太大(即易于復(fù)制)，需要在視線范圍內(nèi)進(jìn)行分析，并且很容易被盜或回收。

研究人員還開(kāi)發(fā)了更復(fù)雜的替代方案，例如納米PUF，基于DNA的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)方案和光學(xué)ID標(biāo)簽，所有這些都可以通過(guò)增加信息存儲(chǔ)介質(zhì)和操作物理的復(fù)雜性來(lái)提高標(biāo)簽的安全性。因此，篡改或克隆這些系統(tǒng)更具挑戰(zhàn)性且昂貴。

盡管已經(jīng)發(fā)現(xiàn)這些系統(tǒng)中的許多系統(tǒng)比基本的識(shí)別方法更安全，但很難在各種情況下大規(guī)模實(shí)施。實(shí)際上，通常需要定制納米PUF，基于DNA的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)方案和光學(xué)ID標(biāo)簽，以滿足特定商品或產(chǎn)品的尺寸和特性。它們的生產(chǎn)也非常昂貴，并且需要高度復(fù)雜的讀出系統(tǒng)。

“我們團(tuán)隊(duì)的主要目標(biāo)是開(kāi)發(fā)一種ID標(biāo)簽技術(shù)，該技術(shù)同時(shí)具有三大優(yōu)勢(shì)：(a)用戶界面保持簡(jiǎn)單，低成本并且廣泛適用于任意主機(jī);(b)操作物理足夠復(fù)雜，可以避免篡改; (c)性能(即熵，可靠性，魯棒性等)更好，或至少與可用技術(shù)相當(dāng)。” Tabrizian解釋說(shuō)。“為此，我們提出了納米電子機(jī)械系統(tǒng)識(shí)別標(biāo)簽(NEMS ID)。”

Tabrizian及其同事開(kāi)發(fā)的識(shí)別標(biāo)簽利用了透明和無(wú)線NEMS的光譜特征，該NEMS是具有超高熵的防篡改和不可克隆的信息存儲(chǔ)介質(zhì)。這些光譜特征通過(guò)自適應(yīng)算法被翻譯成二進(jìn)制指紋?？梢允褂煤?jiǎn)單的無(wú)線讀取儀器讀取ID標(biāo)簽，該儀器廣泛使用。

Tabrizian說(shuō)：“ NEMS ID可以通過(guò)半導(dǎo)體批量生產(chǎn)整體創(chuàng)建，這使其成本非常低。” “此外，利用光譜簽名設(shè)計(jì)的多個(gè)機(jī)械共振峰，不僅可以在不可見(jiàn)/間接的方法中存儲(chǔ)信息，而且由于機(jī)械的高質(zhì)量因素，還可以低功耗查詢標(biāo)簽。共振模式。”

ID標(biāo)簽具有非常小的結(jié)構(gòu)和透明性，因此具有有利的結(jié)構(gòu)特性。這意味著它們幾乎是看不見(jiàn)和定位的，從而大大降低了被篡改的風(fēng)險(xiǎn)。

在最初的測(cè)試中，NEMS ID系統(tǒng)被證明是非常有前途且可靠的。此外，發(fā)現(xiàn)其派生的指紋是一致的，并且可以使用常見(jiàn)的無(wú)線讀取工具輕松識(shí)別。

Tabrizian說(shuō)：“證明NEMS光譜簽名作為高密度信息載體的潛力非常令人興奮。” “這在概念上與材料科學(xué)的本質(zhì)非常相似：材料的聲子光譜(即，集體原子振動(dòng)的光譜分布)是材料的唯一指紋，并控制著其廣泛的基本特性。我們的系統(tǒng)做了類似的事情，因?yàn)樗约{米結(jié)構(gòu)的光譜特征(即一組有限的機(jī)械振動(dòng)模式)存儲(chǔ)信息。”

研究人員在最近的論文中主要討論了NEMS ID作為指紋的使用。但是，在將來(lái)，他們開(kāi)發(fā)的系統(tǒng)也可能會(huì)改用作可重寫數(shù)據(jù)的防篡改存儲(chǔ)平臺(tái)，這可能會(huì)比大多數(shù)現(xiàn)有存儲(chǔ)技術(shù)更安全。Tabrizian和他的同事目前正在研究針對(duì)他們開(kāi)發(fā)的系統(tǒng)的可能攻擊，以便確定進(jìn)一步增強(qiáng)其安全性的方法。

Tabrizian說(shuō)：“在應(yīng)用方面，我們現(xiàn)在還旨在優(yōu)化NEMS ID，以使其能夠與流行的宿主材料(例如不同類型的紙張和塑料)集成，并且我們還在探索將其用于食用和液體產(chǎn)品中。” 。“另一方面，從物理學(xué)的角度來(lái)看，我們正在研究使用材料和設(shè)備級(jí)工程設(shè)計(jì)的光譜配置方法，以在NEMS ID中實(shí)現(xiàn)非易失性信息存儲(chǔ)。”

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