EO

Geprinte schakelingen beschermen sensoren

03 mei 2021 om 10:49 uur

PUF-kern voor de unieke identificatie van een component of de veilige versleuteling van informatie. Foto: Alexander Scholz, HS Offenburg en KIT

Elektronische sensoren kunnen veel industriële toepassingen ten goede komen. Maar ze moeten worden beschermd tegen aanvallen en vervalsingen. Het nieuwe gezamenlijke project 'sensIC' heeft tot doel gedrukte elektronica en siliciumcomponenten rechtstreeks in producten te integreren om sensoren te beveiligen. Bij het Karlsruhe Institute of Technology (KIT) ontwikkelen onderzoekers hiervoor een centraal onderdeel: geprinte veiligheidsschakelingen met speciale hardware-gebaseerde functies, de zogenaamde Physical Unclonable Functions (PUF's).


In elektrisch aangedreven voertuigen bewaken ze de temperatuur van de batterijen om hun levensduur en prestaties te optimaliseren; in fabrieken in de chemische en farmaceutische industrie bewaken ze de bedrijfsstatus van passieve componenten om fouten onmiddellijk op te sporen: elektronische sensoren kunnen kosten en de betrouwbaarheid van veel toepassingen verbeteren en nieuwe functies mogelijk maken. Het gebruik ervan is met name van belang wanneer stoffen als drinkwater of voedsel, olie of gas door pijpleidingen worden getransporteerd en een betrouwbare toeleverings- en distributieketen moet worden gegarandeerd.

 

Sensoren kunnen sabotage onmiddellijk helpen detecteren. Maar sensoren die fysieke toestanden omzetten in datastromen zijn zelf ook het doelwit van aanvallen en vervalsingen.Hoe kunnen sensoren en sensordata effectief worden beschermd?

 

"Informatiebeveiliging in deze applicaties is momenteel voornamelijk gebaseerd op software-algoritmen. Maar geen enkele software is perfect. Daarom moeten we ook zorgen voor de beveiliging van de hardware", zegt Jasmin Aghassi-Hagmann, hoofd van de onderzoeksgroep Low Power Electronics with Advanced Materials bij het Institute for Nanotechnology (INT) van het KIT. "Additieve processen die laag voor laag twee- en driedimensionale componenten creëren, zijn hiervoor bijzonder geschikt. Met behulp van dergelijke componenten kunnen we veiligheidsfuncties achteraf inbouwen zonder het ontwerp aan de fabrikant over te dragen."

 

 Het project 'Duidelijke identificeerbaarheid voor betrouwbare hybride sensorelektronica met behulp van additive manufacturing - senslC' combineert additief vervaardigde elektronica met siliciumcomponenten en integreert deze veilig rechtstreeks in producten. Als specifieke toepassing worden hybride geïntegreerde sensorcircuits in slangen ingebouwd, zoals benodigd voor verschillende automobiel- en industriële toepassingen. Het project, gecoördineerd door Benecke-Kaliko, een dochteronderneming van Continental, combineert materiaalkunde en cyberbeveiliging. Bij INT ontwikkelen en vervaardigen onderzoekers samen met Aghassi-Hagmann een centraal onderdeel: geprinte veiligheidsschakelingen met zogenaamde Physical Unclonable Functions (PUF's).

 

Digitale vingerafdruk maakt identificatie en codering mogelijk

PUF's zijn hardware-gebaseerde functies die ontstaan ​​door de kleinste schommelingen in het productieproces. Bij geprinte elektronica zijn er bijvoorbeeld variaties door de printresolutie en de gebruikte materialen en inkten. Een PUF evalueert deze fluctuaties en gebruikt ze om een ​​individueel signaal te genereren dat als het ware als een digitale vingerafdruk fungeert en waarmee de component duidelijk kan worden geïdentificeerd of informatie veilig kan worden gecodeerd.

 

In een recente publicatie in Nature Communications presenteerden de wetenschappers een hybride PUF op basis van metaaloxide dunne-filmcomponenten die geprinte elektronica en siliciumtechnologie combineert. Deze PUF is geschikt voor het beveiligen van apparaten en het beschermen van data in het Internet of Things.

 

Het sensIC-project verrijkt de PUF's met optische identificatiekenmerken, ontwikkeld door het bedrijf Polysecure: ingebedde fluorescerende deeltjes vormen door het proces willekeurige en daarom niet-kopieerbare patronen. Deze deeltjespatronen worden tijdens het productieproces geregistreerd en zorgen ervoor dat de component duidelijk kan worden geïdentificeerd, en extra beveiligd tegen manipulatie van hardware. 

 

Het Duitse ministerie van Onderwijs en Onderzoek (BMBF) financiert het driejarige project sensIC, dat startte op 1 mei 2021, als onderdeel van het kaderprogramma 'Microelectronics from Germany - Innovation Drivers of Digitalization' met in totaal 2,9 miljoen euro bij een projectvolume van 4,25 miljoen euro. Benecke-Kaliko, een dochteronderneming van Continental, treedt op als coördinator. Naast het KIT Institute for Nanotechnology zijn andere partners Cyient, Polysecure, het Leibniz Institute for New Materials, de Offenburg University, ContiTech MGW en, als geassocieerde partner, Elmos Semiconductor.  

 

Gerelateerd nieuws

Een opblaasbare structuur die blijft staan zonder druk

Een opblaasbare structuur die blijft staan zonder druk (video)

Een team van de Harvard John A. Paulson School of Engineering and Applied Sciences (Saes, VS) heeft een op origami geïnspireerd ontwerp ontwikkeld voor opblaasbare constructies die bljiven staan zonder constante…

Uitnodiging: vier Star Wars-dag met nieuwe inzichten in productie in de ruimte

Uitnodiging: vier Star Wars-dag met nieuwe inzichten in productie in de ruimte

Op 4 mei is het niet alleen Dodenherdenking, maar ook International Star Wars Day. De Zweedse universiteit Chalmers maakt van de gelegenheid gebruik om zijn lopende onderzoeksactiviteiten met betrekking tot productie in…

Eerste bewoner 3D-betongeprint huis in Eindhoven krijgt de sleutel

Eerste 3D-betongeprint huis in gebruik in Eindhoven (video)

De eerste huurder van de eerste Nederlandse woning van 3D-geprint beton heeft 30 april de sleutel gekregen. Het Eindhovense huis kent een geheel eigen vormgeving, dankzij uitgebreide R&D om de vormvrijheid van…

Webshop

webshop

 

Gratis nieuwsbrief

EOL

 

Product van de maand

RSS
Nieuw! Deurgreepmodule PSENmlock van Pilz

Het veilig heksysteem PSENmlock is uitgebreid met een unieke deurgreepmodule.

Focus op

ABB BV
ABB BV

Machineveiligheid, systemen en componenten

Elobau Benelux BV *
Elobau Benelux BV *

creating sustainable solutions

Pilz Nederland
Pilz Nederland

Voor industriële (veilige) automatiseringsoplossingen

Rotero Holland BV
Rotero Holland BV

Stappenmotor - Servomotor - Elektro Magneet

Download gratis engineering boeken

A gratis boeken downloaden

 

Agenda

10 mei 2021

Webinar KNAW: Techniek in je mobiele telefoon

Hoe krijg je al die techniek in een steeds dunner apparaat?

18 mei 2021, 18, 19 en 20 mei 2021

Machineveiligheid in vogelvlucht (online training)

18 mei 2021, online

The Battery Show & EV Tech Europe Digital Days

A conference and trade fair focused on keeping up with developments in the advanced battery and...

Meer agendapunten »