Sa nosivim fitnes narukvicama koji prate aktivnosti ljudi, privezcima za ključeve od automobila i uređajima za pametne kuće, Internet stvari ( engl. Internet of things; IoT) je postao sveprisutan u našim životima. Nažalost, veliki deo ovog toka informacija je podložan zlonamernim aktivnostima i napadima, pošto obezbeđenje Interneta stvari nije išlo u korak sa novim tehnološkim napretkom.
Da bi rešili ovo, Shantanu Chakrabartti, profesor Kliforda V. Marfija na Odeljenju za elektrotehniku i sistemsko inženjerstvo Preston M. Green na Univerzitetu Vašington u Sent Luisu, i Mustafizur Rahman, student doktorskih studija u njegovoj laboratoriji, razvili su metod prototipa da bolje obezbedite ove komunikacije korišćenjem sinhronizovanog generatora pseudoslučajnih brojeva (SPRNG). Metoda, koja bi se mogla koristiti za verifikaciju i autentifikaciju sigurnih transakcija u IoT-u, objavljena je u Frontiers in Computer Science 20. marta 2023.
Obezbeđivanje bežičnih komunikacija u IoT-u zahteva generisanje i sinhronizaciju nasumičnih brojeva u realnom vremenu — šifrovanje podataka pomoću niza nasumičnih brojeva koje proizvodi generator, a zatim njihovo sinhronizovanje korišćenjem vremenske reference ekstrahovane iz globalnog sistema pozicioniranja (GPS). Za uređaje koji rade na baterije ili u energetski ograničenim resursima, ovo nije praktično, jer mnogi IoT uređaji nemaju pristup GPS signalu, rekao je Čakrabarti, koji je takođe prodekan za istraživanje i postdiplomsko obrazovanje.
Čakrabarti i Rahman su kreirali prototip sinhronizovanog niza tajmera sa sopstvenim napajanjem koristeći kvantno-mehaničko tuneliranje elektrona koji je siguran od neovlašćenog pristupa, njuškanja i napada sa bočnih kanala. Konkretno, koristili su Fauler-Nordhajm (FN) kvantno tuneliranje, u kome elektroni skaču kroz trouglastu barijeru i pri tome menjaju oblik barijere. FN tuneliranje pruža mnogo jednostavniju i energetski efikasniju vezu od postojećih metoda koje su previše složene za kompjutersko modeliranje, a pošto se samostalno napaja, bezbedno je od napada, rekao je Čakrabarti.
„U ovoj metodi, predloženi SPRNG bi se mogao koristiti kao pouzdani modul platforme na Internetu stvari i koristiti za verifikaciju i autentifikaciju sigurnih transakcija, kao što su nadogradnje softvera“, rekao je on. „Pošto ovaj sistem ne zahteva pristup GPS-u za sinhronizaciju, mogao bi se koristiti u okruženjima sa ograničenim resursima i neprijateljskim okruženjima, uključujući zdravstvenu zaštitu i vojne IoT-ove.“
Napredujući, Čakrabartijev tim će istražiti efekte varijacija u okolini, kao što su temperaturne promene, na sinhronizaciju FN tajmera. Planiraju da razviju rešenje sistema na čipu.
