Säkerhet för inbäddade enheter är avgörande i dagens internetuppkopplade värld. Säkerheten garanteras vanligtvis matematiskt med hjälp av en liten hemlig nyckel för att kryptera de privata meddelandena.

När dessa beräkningssäkra krypteringsalgoritmer implementeras på en fysisk hårdvara, de läcker kritisk sidokanalinformation i form av strömförbrukning eller elektromagnetisk strålning. Nu, Purdue Universitys innovatörer har utvecklat teknik för att döda problemet vid själva källan – tackla sårbarheter i fysiska skikt med lösningar på fysiska skikt.

De senaste attackerna har visat att sådana sidokanalattacker kan ske på bara några minuter på kort avstånd. Nyligen, dessa attacker användes vid förfalskning av e-cigarettbatterier genom att stjäla de hemliga krypteringsnycklarna från autentiska batterier för att vinna marknadsandelar.

"Detta läckage är oundvikligt eftersom det skapas på grund av de accelererande och bromsande elektronerna, som är kärnan i dagens digitala kretsar som utför krypteringsoperationerna, " sa Debayan Das, en Ph.D. student vid Purdue's College of Engineering. "Sådana attacker håller på att bli ett betydande hot mot resursbegränsade kantenheter som använder symmetrisk nyckelkryptering med en relativt statisk hemlig nyckel som smartkort. Vår teknik har visat sig vara 100 gånger mer motståndskraftig mot dessa attacker mot Internet of Things-enheter än nuvarande lösningar."

Das är medlem i Purdues SparcLab-team, regisserad av Shreyas Sen, en biträdande professor i el- och datateknik. Teamet utvecklade teknologi för att använda blandade signalkretsar för att bädda in kryptokärnan i en signaturdämpningshårdvara med metallrouting på lägre nivå, så att den kritiska signaturen undertrycks redan innan den når metallskikten på högre nivå och matningsstiftet. Das sa att detta drastiskt minskar läckage av elektromagnetiskt och kraftinformation.

"Vår teknik gör i princip en attack opraktisk i många situationer, "Das sa. "Vår skyddsmekanism är generisk nog att den kan appliceras på vilken kryptografisk motor som helst för att förbättra sidokanalsäkerheten."

Ett dokument som teamet utarbetat i samarbete med Intel Corp. och Georgia Institute of Technology kommer att presenteras denna vecka på International Solid-States Circuit Conference, världens främsta designkonferens för integrerade kretsar.