Tag cryptographique sans batterie empêchant la contre-façon
Bien que les Tags d’identification sans fil deviennent de plus en plus populaires pour authentifier les produits lorsqu’ils changent de mains, ces étiquettes sont assorties de compromis de taille, de coût, d’énergie et de sécurité qui limitent leur potentiel. Les étiquettes d’identification par radiofréquence (RFID) populaires sont trop grandes pour tenir sur de minuscules objets tels que des composants médicaux et industriels, des pièces automobiles ou des puces en silicium. Certaines balises sont conçues avec des schémas de cryptage pour protéger contre le clonage et repousser les pirates, mais elles sont volumineuses et gourmandes en énergie. Réduire la taille des tags signifie renoncer à la fois au système d’antenne (requis pour la communication par radiofréquence) et à la possibilité d’exécuter un cryptage fort, notent les chercheurs, proposant de contourner tous ces compromis avec une puce d’identification de taille millimétrique.
graphique, un réseau d’antennes qui transmet des données dans la
gamme Térahertz élevée et des diodes photovoltaïques pour l’alimentation.
Image: proposéee par les chercheurs, éditée par MIT News.
Présentée à la Conférence internationale des circuits à semi-conducteurs (ISSCC) de l’IEEE, la minuscule puce fonctionne à des niveaux d’énergie relativement faibles fournis par des diodes photovoltaïques intégrées. Elle transmet également des données à des distances éloignées, en utilisant une technique de «rétrodiffusion» sans alimentation qui fonctionne à une fréquence des centaines de fois supérieure aux RFID. Les techniques d’optimisation des algorithmes permettent également à la puce d’exécuter un schéma de cryptographie populaire qui garantit des communications sécurisées en utilisant une énergie extrêmement faible.
« Nous l’appelons le » tag pour tout. « Et tout devrait signifier tout », explique le co-auteur Ruonan Han, professeur agrégé au Département de génie électrique et d’informatique et chef du Groupe d’électronique intégrée Terahertz dans les laboratoires de technologie des microsystèmes (MTL).
«Si je veux suivre la logistique, par exemple, d’un seul boulon ou d’un implant dentaire ou puce de silicium, les étiquettes RFID actuelles ne permettent pas cela. Nous avons construit une toute petite puce à faible coût, sans packaging, sans piles ou autres composants externes, qui stocke et transmet des données sensibles.»
à suivre: une antenne innovante
Une innovation que les chercheurs ont mise au point est un réseau de petites antennes qui transmettent des données dans les deux sens via la rétrodiffusion entre le Tag et le lecteur dans la gamme térahertz. La rétrodiffusion, couramment utilisée dans les technologies RFID, se produit lorsqu’un Tag renvoie un signal reçu à un lecteur avec de légères modulations qui correspondent aux données transmises. Dans le système des chercheurs, les antennes utilisent certaines techniques de séparation et de mixage de signaux pour rétrodiffuser des signaux à des fréquences THz. Ces signaux se connectent d’abord au lecteur, puis envoient des données pour le chiffrement. Dans le réseau d’antennes est implémentée une fonction de «direction du faisceau», où les antennes focalisent les signaux vers un lecteur, les rendant plus efficaces, et augmentant la puissance et la portée du signal et réduisant les interférences. Il s’agit de la première démonstration de directivité du faisceau par une Tag de rétrodiffusion, selon les chercheurs.
à des distances comparables à des Tag RFID beaucoup plus grands
(à gauche) et effectuer des algorithmes cryptographiques pour sécuriser
tout produit dans la chaine d’approvisioonement.
De minuscules trous dans les antennes permettent à la lumière du lecteur d’atteindre les photodiodes situées en dessous qui fournissent environ 1 V de sortie et alimentent le processeur de la puce, qui exécute le schéma de «cryptographie à courbe elliptique» (ECC) de la puce. Dans ce système, le Tag utilise une clé privée et une clé publique de lecteur pour s’identifier uniquement aux lecteurs authorisés. Cela signifie que tout espion qui ne possède pas la clé privée du lecteur ne devrait pas être en mesure d’identifier quel Tag fait partie du protocole en surveillant uniquement la liaison sans fil. Les chercheurs ont indiqué une portée de signal d’environ 5 centimètres, ce qui est juste assez pratique pour utiliser un scanner de Tags portable, mais l’augmentation de la distance de lecture à quelques mètres permettrait de lire les Tags à partir d’un seul poste de lecture à un point de contrôle de la chaîne d’approvisionnement.
Les chercheurs espèrent également arriver à alimenter la puce entièrement via les signaux térahertz eux-mêmes, éliminant ainsi le besoin de photodiodes. Mesurant environ 1,6 millimètre carré, les puces ne coûteraient que quelques euro cents et seraient suffisamment petites pour être intégrées dans des puces informatiques en silicium plus grandes, empêchant ainsi la contrefaçon.
Lire aussi:
MIT – www.mit.edu
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