Memória resistiva protege computadores contra ataques

Redação do Site Inovação Tecnológica - 24/12/2020

Em vez de software, um novo hardware gera números aleatórios verdadeiros para garantir a segurança cibernética.
[Imagem: A*STAR/IMRE]

Segurança no hardware

A molibdenita não está vindo em socorro apenas do exaurido silício.

Ela pode também trazer uma nova camada de segurança para os computadores, uma camada de proteção embutida no próprio hardware.

Pesquisadores fizeram uso da aleatoriedade inerente a um componente de memória RAM para gerar números aleatórios verdadeiros, essenciais para a segurança cibernética.

Para criptografar dados, é necessário usar números aleatórios que sejam conhecidos apenas pelo remetente e pelo destinatário da mensagem. Hoje esses números são pseudo-aleatórios, sendo gerados por software - não é fácil na prática, mas basta que alguém decifre o algoritmo para deduzir a pretendida "aleatoriedade".

"É preferível usar números aleatórios verdadeiros, mas eles também são mais difíceis de se obter, uma vez que devem seguir certas regras estatísticas para garantir a integridade da aleatoriedade," explicou o professor Dongzhi Chi, do Instituto de Pesquisas e Engenharia de Materiais, de Cingapura.

Super memória

Em vez de software, Chi e sua equipe se voltaram para o hardware para gerar números aleatórios verdadeiros, explorando a aleatoriedade intrínseca nas propriedades físicas de um componente de memória de acesso aleatório resistivo (ReRAM) - além de não perderem os dados na falta de energia, essas memórias podem funcionar como memoristores, ou sinapses artificiais.

A ideia não é exatamente original, mas tentativas anteriores esbarraram na rápida degradação das memórias ReRAM - ou RRAM -, em última análise deixando pontos fracos na armadura de cibersegurança do computador.

Esse problema foi resolvido empilhando camadas monoatômicas de molibdenita e ensanduichando tudo entre duas camadas isolantes de polímero. "Essa estrutura nos permitiu manter a espessura da camada ativa em alguns nanômetros, sem sacrificar as propriedades elétricas," disse Henry Medina, membro da equipe.

A técnica já foi utilizada em escala semi-industrial, gerando bolachas de 6 polegadas (15,2cm).
[Imagem: Jianwei Chai et al. - 10.1002/adma.202002704]

Múltiplos estados aleatórios

As ReRAMs aprimoradas foram testadas em uma única célula que apresenta 10 estados aleatórios - cinco vezes mais do que os estados aleatórios binários típicos. "Normalmente, os números aleatórios são gerados de forma binária, fornecendo os estados '1' ou '0'. Nosso método de geração de vários estados aleatórios em uma única célula ajuda a reduzir a quantidade de hardware usado," explicou Chi.

A equipe já está trabalhando para transferir sua técnica para equipamentos industriais de fabricação, viabilizando a chegada da tecnologia ao mercado.

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