EO

IoT krijgt tool om bonafide apparaten onderscheiden van vervalsingen

05 oktober 2021 om 12:13 uur

Om de aanwezigheid van vervalste componenten in een systeem te detecteren, heb je een manier nodig om deze componenten in de hele toeleveringsketen op unieke wijze te identificeren en te verifiëren. Om dit te bereiken hebben NIST-onderzoekers een nieuw goedkoop proces ontwikkeld voor het maken van unieke en niet-dupliceerbare ID-tags door de elektronische structuur van silicium te veranderen. Deze tags kunnen tijdens het fabricageproces in een apparaat worden ingebed en eenvoudig worden geverifieerd door iedereen die het apparaat ontvangt, waardoor een veilige toeleveringsketen voor componenten in kritieke systemen wordt gegarandeerd.


Zonder nieuwe beveiligingsmaatregelen zijn de onderling verbonden draadloze technologieën, digitale elektronica en micromechanische elektronische systemen waaruit het internet der dingen (IoT) bestaat, kwetsbaar voor vervalsingen en manipulatie die ertoe kunnen leiden dat hele telecommunicatienetwerken uitvallen. In 2017 bedroeg de verkoop van allerlei soorten namaakproducten - van elektronica tot farmaceutische producten - naar schatting 1,2 biljoen dollar wereldwijd.

 

Om te voorkomen dat nagemaakte computerchips en andere elektronische apparaten de markt overspoelen, hebben onderzoekers van het National Institute of Standards and Technology (Nist, VS) een methode aangetoond waarmee producten elektronisch kunnen worden geverifieerd voordat ze de fabriek verlaten.

 

De wetenschappers gebruikten doping, waarbij kleine clusters van 'vreemde' atomen van een ander element dan die in het apparaat dat moet worden gelabeld, net onder het oppervlak worden geïmplanteerd. De geïmplanteerde atomen veranderen de elektrische eigenschappen van de bovenste laag zonder deze te beschadigen, waardoor een uniek label ontstaat dat door een elektronische scanner kan worden gelezen.

 

Het gebruik van doping om elektronische tags voor apparaten te maken is geen nieuw idee. De Nist-techniek, die de scherpe punt van een atoomkrachtmicroscoop (AFM) -sonde gebruikt om atomen te implanteren, is echter eenvoudiger, goedkoper en vereist minder apparatuur dan andere dopingtechnieken die lasers of een ionenbundel gebruiken, zeegt onderzoeker Yaw Obeng. Het is ook minder schadelijk dan andere methoden.

 

"We plakken een sticker op elk apparaat, behalve dat de sticker elektronisch is en er geen twee identiek zijn, omdat in elk geval de hoeveelheid en het patroon van de doteringsatomen anders is."

 

Om de elektronische ID te maken, hebben Obeng en zijn collega's eerst een 10 nanometer-film van doteringsmateriaal - in dit geval aluminiumatomen - van ongeveer 10 centimeter vierkante siliciumwafels gedeponeerd die vervolgens in postzegels werden gebroken. fragmenten zo groot maken dat ze in de AFM passen. Het team gebruikte vervolgens de naaldachtige punt van de AFM-sonde om aluminiumatomen een paar nanometer in de siliciumfragmenten te duwen. De diameter van de geïmplanteerde gebieden was niet groter dan 200 nm.

 

De geïmplanteerde atomen veranderen de rangschikking van siliciumatomen net onder het oppervlak van de wafer. Deze siliciumatomen, evenals die welke zich in de wafel bevinden, zijn gerangschikt in een herhalend geometrisch patroon dat bekend staat als een rooster. Elk siliciumrooster werkt als een elektrisch circuit met een bepaalde impedantie, het AC (wisselstroom) equivalent van weerstand in een DC (gelijkstroom) circuit.

 

Toen de geïmplanteerde aluminiumatomen snel werden verwarmd tot ongeveer 600 graden Celsius, kregen een paar van hen genoeg energie om een ​​deel van het silicium in roosters net onder het oppervlak van de wafel te vervangen. De willekeurige substitutie veranderde de impedantie van die roosters.

 

Elk met doteermiddel gemodificeerd rooster heeft een unieke impedantie, afhankelijk van de hoeveelheid en het type doteermiddel. Als gevolg hiervan kan het rooster dienen als een onderscheidend elektronisch label - een nanometer-schaalversie van een QR-code voor de wafer. Obeng:  "Wanneer een scanner een bundel radiogolven op het apparaat richt, reageren de elektrisch gewijzigde roosters door een unieke radiofrequentie uit te zenden die overeenkomt met hun impedantie. Nagemaakte apparaten kunnen gemakkelijk worden geïdentificeerd omdat ze niet op dezelfde manier op de scanner reageren."

 

Gerelateerd nieuws

Rathenau: 'Volop kansen om impact innovaties te vergroten'

Rathenau: 'Volop kansen om impact innovaties te vergroten'

Er liggen volop kansen om kennis en innovatie beter in te zetten voor de grote uitdagingen van de samenleving, zoals klimaatverandering, de toekomst van de gezondheidszorg of een eerlijke data-economie. Dat stelt…

Nieuwe holografische camera kijkt om hoeken en ziet het ongeziene met grote precisie

Nieuwe holografische camera kijkt om hoekjes en ziet het ongeziene met grote precisie

Onderzoekers van de Northwestern University (VS) hebben een nieuwe camera met hoge resolutie uitgevonden die het ongeziene kan zien - ook om hoeken en door verstrooiende media, zoals huid, mist of mogelijk zelfs de…

ABN Amro: Industriële CO2 reductiedoelen in wankel evenwicht met investeringen en concurrentiekracht

ABN Amro: Industriële CO2 reductiedoelen in wankel evenwicht met investeringen en concurrentiekracht

In Nederland is het gat tussen het niveau van de totale CO2 uitstoot in 2019 en het doel in 2030 nog zo’n 52%. Om het reductiedoel te halen moet tot en met 2030 nog circa 100.504 miljoen kg CO2 worden gereduceerd. Dit…

Webshop

webshop

 

Gratis nieuwsbrief

EOL

 

Product van de maand

RSS
Xelity 10TX is dé IP67 switch voor professionele netwerken

Murrelektronik heeft een IP67 Managed switch met 10 poorten aan het assortiment toegevoegd. Deze bespaart ruimte in de...

Focus op

ABB BV
ABB BV

Machineveiligheid, systemen en componenten

Elobau Benelux BV *
Elobau Benelux BV *

creating sustainable solutions

Güdel Benelux
Güdel Benelux

Lineaire aandrijf componenten en oplossingen

Orfa Visser BV
Orfa Visser BV

Gespecialiseerd in Forceren, Dieptrekken, Flenswalsen, Lassen en Apparatenbouw.

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

30 november 2021

The Battery Show

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

1 december 2021, Den Bosch

Food Technology

Hoe ziet het voedselsysteem van de toekomst eruit? Welke rol speelt technologie hierin?

3 december 2021, online

Seminar on the recycing of permanent magnets

This seminar presents a technical and market overview of magnet recycling in the EU, with current R&I...

Meer agendapunten »