為了防止每年給公司造成數(shù)十億美元損失的供應鏈偽造,麻省理工學院的研究人員發(fā)明了一種加密ID標簽,該標簽足夠小,幾乎可以安裝在任何產品上并驗證其真實性。
經濟合作與發(fā)展組織(OECD)2018年的一份報告估計,到2020年,假冒商品的價值將達到2萬億美元。對于消費者和從世界各地訂購零件制造產品的公司來說,這是一個壞消息。
造假者傾向于使用包含許多檢查點的復雜路線,這很難驗證其來源和真實性。因此,公司最終可能會獲得仿制品。當無線ID標簽在每個檢查點易手時,它們在身份驗證資產方面正變得越來越流行。但是這些標簽具有各種尺寸,成本,能源和安全性折衷,從而限制了其潛力。
例如,流行的射頻識別(RFID)標簽太大,無法安裝在微小的物體上,例如醫(yī)療和工業(yè)組件,汽車零件或硅芯片。RFID標簽也沒有嚴格的安全措施。有些標簽是采用加密方案構建的,可以防止克隆和抵御黑客攻擊,但它們很大,而且很耗電。縮小標簽意味著既要放棄天線封裝(可以實現(xiàn)射頻通信),又要放棄進行強加密的能力。
在昨天于IEEE國際固態(tài)電路會議(ISSCC)上發(fā)表的一篇論文中,研究人員描述了一種ID芯片,該芯片可解決所有這些折衷問題。它的尺寸為毫米,并依靠光伏二極管提供的較低功率運行。它還使用無電“反向散射”技術在遠距離傳輸數(shù)據(jù),該技術的工作頻率比RFID高數(shù)百倍。算法優(yōu)化技術還使芯片能夠運行一種流行的加密方案,該方案可使用極低的能量來保證安全的通信。
“我們稱它為一切的'標簽'。”一切都意味著一切,”電子工程與計算機科學系副教授,微系統(tǒng)技術實驗室(MTL)的太赫茲集成電子集團負責人Ruonan Han說,“如果我想追蹤例如單個螺栓或牙齒植入物或硅芯片的物流,目前的RFID標簽無法做到這一點。我們制造了一種低成本的微型芯片,沒有包裝,電池或其他外部組件,可以存儲和傳輸敏感數(shù)據(jù)。”
在論文中與Han一起參加的是:研究生Mohamed I. Ibrahim,Muhammad Ibrahim Wasiq Khan和Chiraag S. Juvekar;前博士后研究員Wanwan Jung前博士后Rabia Tugce Yazicigil;麻省理工學院工程學院院長,范內瓦爾·布什(Vannevar Bush)電機工程與計算機科學系教授Anantha P. Chandrakasan。
系統(tǒng)整合
這項工作開始于創(chuàng)建更好的RFID標簽的一種手段。該團隊希望取消包裝,這會使標簽笨重并增加制造成本。他們還希望在微波和紅外輻射之間的高太赫茲頻率(大約100吉赫茲和10太赫茲)之間進行通信,從而實現(xiàn)天線陣列的芯片集成以及更大距離的讀取器距離的無線通信。最后,他們需要密碼協(xié)議,因為RFID標簽實際上可以由任何讀取器掃描,并且可以不加選擇地傳輸其數(shù)據(jù)。
但是包括所有這些功能通常需要構建一個相當大的芯片。相反,研究人員提出了“相當大的系統(tǒng)集成”,易卜拉欣說,這使得一切都可以放在一塊只有1.6平方毫米的單片(即非分層)硅芯片上。