Как вы уравновешиваете степень безопасности с затратами и временем автономной работы интернет вещей? Компьютерные чипы, встроенные в светофоры, нефтепроводы или загоны для скота, могут использовать криптографию, чтобы защитить себя от угроз взлома и перехвата управления или подмены измеряемых данных, но это увеличило бы нагрузку на батарею, что не очень хорошо, так как срок службы определенных устройств в некоторых случаях должны длиться несколько лет.
Проблема в том, что эти алгоритмы используют больше вычислительной мощности и памяти, чем большинство 16-битных и 8-разрядных процессоров могут жертвовать, не уменьшая время автономной работы. В последние годы исследователи пытались снизить планку криптографии с открытым ключом, тип шифрования, позволяющий компьютерам безопасно обмениваться информацией, делясь секретным ключом.
Последний пример пришел из Массачусетского технологического института, где исследователи недавно сопоставили эти алгоритмы с «пластиной из кремния». Пользовательский набор микросхем использует часть мощности и памяти, потребляемую программным обеспечением для шифрования, предназначенным для защиты персональных данных людей, заказывающих все через сеть интернет, начиная от туалетной бумаги и заканчивая одеждой.
Аппаратное обеспечение, подробно описанное в документе, представленном на Международной конференции Solid State Circuits в Сан-Франциско, использует около десятой части памяти и 1/400 мощности, необходимой для выполнения криптографии с открытым ключом в программном обеспечении. Считается, что пользовательская схема работает через процесс шифрования в 500 раз быстрее, чем программное обеспечение.
«Они перемещают определенную функциональность, которая раньше использовалась в программном обеспечении, — говорит Сяолинь Лу, директор лаборатории интернет вещей в Texas Instruments. «У этого есть преимущества, которые включают в себя мощность и стоимость. Но с точки зрения промышленного IoT это также более удобная реализация».
Система жестко привязана к определенному типу шифрования на основе математических функций, называемых эллиптическими кривыми, которые используются в большинстве современных методов криптографии с открытым ключом. Микросхема содержит процессор общего назначения, который может быть запрограммирован пользовательской схемой для запуска других алгоритмов на основе эллиптических кривых.
«Существует много дискуссий о том, какая кривая является более безопасной и какую лучше использовать, и есть несколько правительств с различными стандартами, которые говорят о разных кривых», — сказал Утсав Банерджи, ведущий разработчик. «С помощью этого чипа мы можем поддержать всех, и, надеюсь, когда-то в будущем появятся новые кривые, и мы сможем их поддерживать».
