研究人员开发出“黑盒子”芯片，防御黑客攻击不是梦

原创： E安全 E安全 2018-08-20

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E安全5月15日讯一起针对性的物联网（IoT）网络攻击很可能造成重大损失，当网络犯罪分子控制并操控网络中的多个节点时，其潜在的破坏性风险也会随之增加。

为了加强联网和启用蓝牙功能设备的安全性，防止黑客复制网络中的节点发起网络攻击，美国加州大学圣塔芭芭拉分校电子与计算机工程教授德米特里·斯特鲁科夫及团队已开发出一种芯片，借助离子忆阻器技术，通过模拟存储硬件解决方案来解决安全数字问题。

斯特鲁科夫表示，可以将这个芯片想象成“黑盒子”，并且无法通过物理克隆得到同样的芯片，因此设备无法被网络犯罪分子劫持，伪造或复制。

这项技术的关键元素在于忆阻器（或记忆电阻器），它是一种电阻开关，可基于其外加电压和电流的历史“记住”电阻状态。忆阻器不仅可以修改输出响应历史记录，而且由于其材料的物理结构，每个记忆电阻器在外加电压和电流的响应方面也是独一无二的。因此，由忆阻器组成的电路会产生一个黑盒子，很难根据输入预测输出。

斯特鲁科夫表示，由于难预测，因此难以复制。大量可能的输入会产生大量输出，忆阻器越多，可能性也就越多。

考虑到有很多基于机器学习的黑客技术，因此在当今的网络安全中使用忆阻器特别重要。例如人工智能（AI）技术，经过训练“学习”并模拟输入和输出，然后基于其模型预测下一个序列。借助机器学习，攻击者甚至不需要了解具体情况，因为计算机在一系列系统输入和输出上接受了训练。

研究人员侯赛因·尼利表示，如果有200万个输出，攻击者可能会看到1万或2万个这些输出，并在此基础上训练一个可以复制系统的模型。忆阻器黑盒子可以规避这种攻击方式，因为它让输入与输出之间的关系看起来很随机。

除了在这些忆阻器电路中嵌入可变性之外，还包括高吞吐量、高速和能源节约等其它特点。这些特点使其成为物联网的理想组件。事实上，这已经是一种半实用技术，既可以保护身份，又能加密信息。

研究人员还在研究需要更大忆阻电路和附加技术（适用于敏感的军事装备或高度机密信息）的“强大”安全方法，以及适用于消费电子产品和工具的方法。

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