Новий клас autferroic-матеріалів запропонували для швидкого апаратного шифрування без зовнішнього зміщення
Фізики запропонували новий матеріальний принцип для апаратної криптографії — autferroic-матеріали, у яких електрична й магнітна поляризації повʼязані таким чином, що перемикання може відбуватися через нижчий енергетичний барʼєр.
Мета — створити фізичні генератори випадкових чисел без складної зовнішньої схеми зміщення.
Криптографія потребує справжньої непередбачуваності
Програмний псевдовипадковий генератор фактично виконує алгоритм. Для високої безпеки часто використовують фізичне джерело шуму або нестабільності, яке важко передбачити.
У новій концепції випадкове перемикання магнітного стану проходить через повʼязаний електричний стан. Це знижує енергетичну ціну переходу.
Якщо матеріал стабільно працюватиме на чипі, генерація випадковості може стати швидшою та енергоощаднішою.
Матеріал може виконувати частину функції самої схеми
Сучасна електроніка часто компенсує обмеження матеріалу додатковими транзисторами, підсилювачами й схемами керування.
Autferroic-підхід намагається закласти потрібну поведінку безпосередньо у фізику матеріалу, зменшуючи кількість зовнішніх компонентів.
До практичного застосування ще потрібні реальні зразки з контрольованими властивостями, довговічність і сумісність із CMOS-виробництвом.
Проте концепція показує ширшу тенденцію: майбутні чипи можуть отримувати нові функції не тільки через складнішу логіку, а й завдяки матеріалам, які самі виконують частину обчислювальної або криптографічної операції.
Фізичний генератор випадкових чисел може використовуватися не тільки для шифрування, а й для автентифікації пристроїв, захищених ключів і апаратних систем, де передбачуваність програмного алгоритму є небажаною.
Для цієї технології наступним критичним кроком буде перевірка масштабованості: лабораторний прототип має зберегти свої переваги після переходу до серійного виготовлення, більшої кількості компонентів і тривалої роботи в реальних умовах.
Якщо autferroic-поведінка виявиться стабільною при кімнатній температурі, такі елементи можна буде інтегрувати без складного охолодження. Саме практична температура роботи часто визначає, чи залишиться новий матеріал лабораторною демонстрацією.
У фізичних генераторах випадкових чисел важлива й статистична якість потоку. Навіть якщо окреме перемикання виглядає хаотичним, потрібно довести відсутність прихованих кореляцій у довгих послідовностях.
