AZ 
Spin-orbit fırlanma anı aparatı təsadüfi açarlar yaradır və icazəsiz giriş cəhdlərini aşkarlayır
İnqrid Fadelli , Phys.org tərəfindən
Sadie Harley tərəfindən redaktə edilib , Robert Egan tərəfindən nəzərdən keçirilib
Tercih edilən mənbə kimi əlavə edin
Hücum aşkarlanması ilə vahid statik/dinamik entropiya dizaynı. (A) SOT əsaslı cihaz massivinə əsaslanan vahid arxitektura. Tətbiq olunan həyəcanlandırma şərtlərindən asılı olaraq, eyni cihaz massivi ya təsadüfi bitlər, ya da unikal açar yarada bilər. (B) SOT tərəfindən induksiya edilmiş stoxastik maqnitləşmənin geri çevrilmə mexanizmi. (C) Deterministik maqnitləşmənin geri çevrilməsinə müstəvidaxili maqnit sahəsi Hx köməyi ilə nail olmaq olar. (D) İlkin təsadüfi maqnitləşmə vəziyyətləri unikal açar generasiyası üçün spesifik maqnitləşmə vəziyyətlərinə çevrilə bilər. Çevirildikdən sonra ilkin təsadüfi vəziyyətlər sonrakı həyəcanlandırma yolu ilə bərpa edilə bilməz. (E) Açar girişi təsadüfi bitlərdəki dəyişiklikləri izləməklə aşkar edilə bilər. Kredit: Huazhong Elm və Texnologiya Universiteti, Elmin İnkişafı (2026). DOI: 10.1126/sciadv.aeb2698.
Müasir cihazlar tərəfindən mübadilə edilən məlumatlar adətən kriptoqrafik üsullarla qorunur, bu üsullar oxuna bilən məlumatları yalnız səlahiyyətli tərəflər və ya cihazlar tərəfindən deşifrə edilə bilən qarışıq, oxunmayan koda çevirir. Şifrəli məlumatların deşifrəsini çıxarmaq üçün cihazların və ya hesabların təsadüfi olaraq yaradılan kriptoqrafik açarlara, unikal, təsadüfi olaraq yaradılan ikili kodun ardıcıllığına, məlumatların şifrələnməsi və ya deşifrə edilməsi üçün vacib olan hərflərə və ya rəqəmlərə girişi olmalıdır.
Kiberhücumları aşkar etmək üçün əksər ənənəvi aparat təhlükəsizlik sistemləri enerji istehlakını, elektrik siqnallarını və ya cihazlardakı digər dəyişiklikləri izləyir. Bununla belə, kiberhücumçular bəzən bu sistemlərin müdafiəsini keçməyə imkan verən təsirli üsullar hazırlayıblar.
Huazhong Elm və Texnologiya Universiteti və Hubei Universitetinin tədqiqatçıları bu yaxınlarda həm elektrik yükündən, həm də elektron spini kimi tanınan kvant xüsusiyyətindən istifadə etməklə işləyən spin-orbit fırlanma momenti (SOC) cihazlarına əsaslanan yeni bir aparat təhlükəsizlik sistemini təqdim etdilər.
“Science Advances” jurnalında dərc olunmuş məqalədə təqdim edilən bu sistem eyni zamanda unikal kriptoqrafik açarların yaradılmasını, saxlanmasını və gizlədilməsini dəstəkləyir, eyni zamanda məlumatlara icazəsiz giriş cəhdlərini etibarlı şəkildə aşkarlayır.
Məqalənin ilk müəllifi Yan Xu Tech Xplore-a bildirib ki, “Biz SOT cihazlarının aparat təhlükəsizliyi tətbiqləri üçün unikal stoxastik və deterministik davranışlarından istifadə etməkdə maraqlıyıq, çünki bu, təbii olaraq həm dinamik, həm də statik entropiya mənbələrini təmin edir”.
“Bu işin ilham mənbəyi aparat təhlükəsizliyi sahəsində uzun müddətdir davam edən bir problemdən qaynaqlanır. Ənənəvi dəyişkən olmayan yaddaşlar kriptoqrafik açarları statik şəkildə saxlayır və bu da onları fiziki mikrozondlama və tərs mühəndisliyə qarşı yüksək həssaslıq yaradır.”KGS və hücum aşkarlama sxemi. Kredit: Science Advances (2026). DOI: 10.1126/sciadv.aeb2698
Yeni açar generasiya sistemi
İndiyə qədər tətbiq edilən hücum aşkarlama mexanizmlərinin əksəriyyəti, mürəkkəb sensorlar və ya komponentlər istifadə edərək cihazın xaricindəki şəraitdəki dəyişiklikləri aşkar etməklə məlumat sızma cəhdlərini aşkarlayır. Bu xarici komponentlər diqqətlə hazırlanmış hücumlar tərəfindən asanlıqla kənarlaşdırıla və ya aldadıla bilər.
Xu izah etdi ki, “Biz açar generasiyasını, açar gizlədilməsini və real vaxt rejimində müdaxilə aşkarlamasını dönməz fiziki dəyişikliklər vasitəsilə sorunsuz şəkildə birləşdirən vahid, yüngül aparat platforması qurmağı hədəfləmişik. Sistemimizin mərkəzində Ta/CoFeB/MgO/Ta çoxqatlı film strukturuna malik SOT Hall cihazları dayanır.”
SOT cihazlarına elektrik cərəyanı tətbiq edildikdə, onlar müxtəlif maqnit vəziyyətləri arasında təsadüfi keçid edə bilərlər. Bu keçidin nəticəsi həqiqətən gözlənilməz olduğundan, unikal təsadüfi açarların generasiyasına imkan verən əsl təsadüfi ədəd generatoru (TRNG) kimi xidmət edə bilər.
“Bundan əlavə, qaçılmaz istehsal dəyişiklikləri hər bir cihazın bir az fərqli kritik keçid cərəyanına malik olmasına səbəb olur”, – deyə Xu bildirib. “Bu unikal xüsusiyyətlər fiziki olaraq klonlaşdırıla bilməyən bir funksiya (PUF) kimi çıxış edir və cihaza xas açarlar yaratmaq üçün istifadə edilə bilən statik entropiya təmin edir.”
Komandaların təhlükəsizlik sisteminin əsas yeniliyi iki təsadüfilik mənbəyinin (yəni, maqnit kommutasiyasının və istehsal variasiyalarının nəticəsi) eyni cihazda inteqrasiya olunmasıdır. Bundan əlavə, SOT cihazları boş olduqda, onlar tamamilə təsadüfi vəziyyətdə qalır və çıxarıla bilən heç bir əsas məlumat saxlamırlar.
Xu izah etdi ki, “Qanuni açarın çıxarılması cihazı deterministik vəziyyətə gətirən xüsusi bir həyəcan siqnalı tələb edir. İlkin vəziyyət riyazi olaraq gözlənilməz olduğundan, bu fiziki keçid tamamilə dönməzdir – açarın oxunması aktı orijinal təsadüfi konfiqurasiyanı birdəfəlik silir. Hücumçu cihaza xas açarları oxumağa çalışarsa, qaçılmaz olaraq bu vəziyyəti dəyişdirir və daimi iz qoyur.”
Sistemin üstünlükləri və mümkün tətbiqləri
Ənənəvi təhlükəsizlik tədbirləri ilə müqayisədə, komandanın sistemi açar generasiyası, açar gizlətməsi və hücumların aşkarlanması da daxil olmaqla bir neçə fərqli xüsusiyyət təklif edir. Xüsusilə, buna minimal əlavə aparat komponentləri və ya tələbləri ilə nail olunur.
“İnanırıq ki, işimizin ən vacib töhfəsi, açar girişin özünün fiziki olaraq aşkar edilə bilən bir hadisəyə çevrildiyi aparat əsaslı təhlükəsizlik mexanizminin tətbiqidir”, – deyə Xu bildirib.
“Ənənəvi olaraq, hücum aşkarlanması xarici mühit dəyişikliklərinin monitorinqinə və ya xüsusi qoruyucu dövrələrin əlavə edilməsinə əsaslanır. Bunun əksinə olaraq, bizim yanaşmamız aşkarlama mexanizmini birbaşa təhlükəsizlik primitivinin fiziki davranışına daxil edir. Açarın əldə edilməsi üçün edilən hər hansı bir cəhd qaçılmaz olaraq cihazın maqnit vəziyyətini dəyişdirir və sonradan aşkarlana bilən dönməz bir iz yaradır.”
Komandanın sistemi, adətən ayrı-ayrı komponentlər tərəfindən yaradılan iki fərqli təsadüfilik növü yaratmaq üçün eyni fiziki aparatdan (yəni SOT cihazlarından) istifadə edir. Təkmilləşdirildikdən və daha da sınaqdan keçirildikdən sonra, smartfonlardan tutmuş ağıllı saatlara, ağıllı sensorlara, təhlükəsizlik kameralarına və xarici məlumat saxlama cihazlarına qədər internetə qoşulmuş müxtəlif cihazlar arasında rabitəni təmin etmək üçün istifadə edilə bilər.
Xu bildirib ki, “Eyni fiziki platforma həm TRNG, həm də PUF kimi fəaliyyət göstərə bilər, bu da sistemin mürəkkəbliyini azaldır və eyni zamanda birdən çox təhlükəsizlik funksiyası təmin edir”.
“Praktik tətbiqlər baxımından, bu arxitektura resurs məhdud olan aparat təminatı üçün möhkəm və yüksək dərəcədə təhlükəsiz bir paradiqma təklif edir. Əşyaların İnterneti (IoT) kənar qovşaqları, ağıllı sensorlar və portativ aparat tokenləri üçün olduqca uyğundur. Bu cihazlar tez-tez açıq mühitlərdə yerləşdirilir və uzun müddət boş vəziyyətdə qalır ki, bu da onları fiziki müdaxilə üçün əsas hədəfə çevirir.”
Gələcək tədqiqat yolları
Tədqiqatçıların uzunmüddətli məqsədi, xarici təbəqə kimi əlavə edilmək əvəzinə, təhlükəsizliyi cihazların əsas fizikasına əsaslanan yeni bir aparat arxitekturası yaratmaqdır. Onlar hazırda bu məqsədə yaxınlaşdıra biləcək əlavə tədqiqatlar planlaşdırırlar.
Birincisi, onlar son məqalələrində təqdim edilən yeni təhlükəsizlik sisteminin miqyaslılığını və inteqrasiyasını təkmilləşdirməyə ümid edirlər. Bu, onun mövcud və yeni hazırlanmış inteqral sxemlərə inteqrasiyasını sadələşdirə bilər.
“Biz cihaz massivlərini genişləndirməyi və bu aparat təhlükəsizliyi paradiqmasının kommersiya baxımından davamlılığını və miqyaslanmasını nümayiş etdirmək üçün onların standart sənaye CMOS istehsal prosesi qovşaqları ilə sorunsuz inteqrasiyasını araşdırmağı hədəfləyirik”, – deyə Xu bildirib.
“Həmçinin hücumdan xəbərdar təhlükəsizlik primitivləri konsepsiyasını genişləndirməkdə maraqlıyıq. Bu işdə geri dönməz fiziki dəyişikliklər vasitəsilə hücum aşkarlamasını nümayiş etdirdik. Gələcək tədqiqatlarımızda əlavə təhlükəsizlik funksiyalarının – məsələn, həssas məlumatların özünü məhv etməsi, adaptiv yenidən konfiqurasiya və ya muxtar cavab mexanizmlərinin – spintronik cihazların daxili fizikasından istifadə edərək həyata keçirilə biləcəyini araşdırmaq istərdik.”
Müəllifimiz İnqrid Fadelli tərəfindən sizin üçün yazılmış, Sadie Harley tərəfindən redaktə edilmiş və Robert Egan tərəfindən faktlar yoxlanılmış və nəzərdən keçirilmişdir — bu məqalə diqqətli insan əməyinin nəticəsidir. Müstəqil elmi jurnalistikanı yaşatmaq üçün sizin kimi oxuculara güvənirik. Bu reportaj sizin üçün vacibdirsə, xahiş edirik ianə etməyi düşünün (xüsusilə aylıq). Təşəkkür olaraq reklamsız hesab əldə edəcəksiniz .
Nəşr detalları
Yan Xu və digərləri, Geri dönməz fiziki dəyişikliklər vasitəsilə açar gizlətmə və hücum aşkarlama funksiyasına malik spin-orbit fırlanma momentinə əsaslanan açar generasiya sistemi, Science Advances (2026). DOI: 10.1126/sciadv.aeb2698 .
Jurnal məlumatları: Elmin irəliləyişləri
Əsas anlayışlar
Kvant sonrası kriptoqrafiyaBu hekayənin arxasında kim dayanır?
İnqrid Fadelli
Psixologiya bakalavr və beynəlxalq jurnalistika magistri dərəcəsi olan müstəqil jurnalist. 2018-ci ildən bəri süni intellekt, robototexnika, nevrologiya və astrofizika sahələrini əhatə edir. Tam profil →
Sadie Harley
Həyat Elmləri və Ekologiya üzrə bakalavr. Neft, qaz və bərpa olunan enerji sənayesində əczaçılıq xəbərləri sahəsində təcrübəsi olan mikrobiologiya laboratoriyası təcrübəsi. Tam profil →
Robert Egan
Riyazi biologiya üzrə bakalavr, yaradıcı yazı üzrə magistr dərəcəsi. Elm və dilə dair unikal perspektivləri olan səyahətlər. Tam profil →
© 2026 Science X Network
