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La ‘huella dactilar’ de las memorias digitales

Un equipo de científicos ha desarrollado un método y un dispositivo que permite generar identificadores muy seguros a partir de memorias digitales estáticas, para así identificar de forma inequívoca los dispositivos electrónicos.

 

Los científicos han desarrollado y patentado un método para generar identificadores de alta calidad y números verdaderamente aleatorios a partir de los valores iniciales de las memorias digitales tipo SRAM. Imagen: CSIC.“No hay dos memorias digitales estáticas que sean idénticas, debido a los azares de su proceso de fabricación”, explica Iluminada Baturone, investigadora del Centro Nacional de Microelectrónica en Sevilla y profesora de la Universidad de Sevilla.

La experta sigue explicando: “Las memorias digitales tipo SRAM están formadas por unas celdas a las que se les escribe o de las que se lee un 1 o un 0 lógico, mientras la memoria está conectada a la alimentación. Cuando se desenchufa, las celdas pierden esos valores. Lo interesante es que cuando una memoria se conecta a la alimentación, y antes de que se escriba nada en ella, varias de sus celdas, casi siempre las mismas, almacenan de forma natural un 1 y otras, casi siempre las mismas, almacenan un 0. Las celdas se comportan como si fueran balancines que, partiendo de su posición de equilibrio, unos siempre se inclinaran hacia la izquierda y otros siempre hacia la derecha”.

Esos valores iniciales (o de puesta en marcha) forman juntos una cadena de bits de los que se puede extraer  una especie de “matrícula” o de “huella dactilar” de la memoria, porque es  casi imposible que memorias diferentes proporcionen los mismos valores de puesta en marcha. Esta característica de las memorias está siendo investigada por distintos grupos en el mundo porque es una forma de evitar la falsificación de productos digitales, ya que si una memoria se copia, los valores generados en su arranque ya no son los mismos.

El problema es que los valores iniciales pueden variar si cambia la tensión de alimentación de la memoria y también pueden variar si cambia la temperatura de operación, entre otros factores.  Por razones obvias, la “huella dactilar electrónica” no puede ser cambiante, aclara Baturone. La cuestión es ¿cómo conseguir una huella dactilar más estable?

Otro problema adicional es que, en muchas aplicaciones, esas huellas dactilares no se deben comunicar ‘en claro’ (sin codificar) , porque podrían copiarse fácilmente, sino que deben ser protegidas por algoritmos criptográficos que, muchas veces, requieren de números verdaderamente aleatorios. Así,  ¿cómo aprovechar una memoria digital para generar también números verdaderamente aleatorios?

Permite identificar on-line cualquier dispositivo electrónico que se conecta a un servidor o a un sistema inteligente

Esas cuestiones son las que ha investigado el equipo liderado por Iluminada Baturone, y que integra miembros del CSIC y de la Universidad de Sevilla. Los científicos han desarrollado y patentado un método para generar identificadores de alta calidad y números verdaderamente aleatorios a partir de los valores iniciales de las memorias digitales tipo SRAM. Estudios experimentales demuestran que el método permite reducir la longitud de los identificadores, manteniendo la capacidad de identificación, y, a la vez, el método simplifica la generación de números verdaderamente aleatorios. Se puede aplicar a diseños digitales estándares y puede ser realizado por el usuario final, sin necesidad de complejas configuraciones de laboratorio. En particular, el método puede llevarse a cabo mediante una circuitería sencilla que puede añadirse a la circuitería de la memoria.

El método facilita, por ejemplo, vincular un software a un dispositivo físico único, con el fin de impedir que ningún otro dispositivo pueda ejecutar ese software. O identificar on-line cualquier dispositivo electrónico que se conectara a un servidor o a un sistema inteligente para realizar operaciones, como operaciones bancarias o gestionar información altamente confidencial. También facilita la generación de claves criptográficas, eliminando la necesidad de almacenar secretos criptográficos en memorias no volátiles seguras.

Más información:

José Ramón Domínguez Solís,
Vicepresidencia Adjunta de Transferencia de Conocimiento
Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC)
Tel.: + 34 – 95 423 23 49
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Un equipo de científicos ha desarrollado un método y un dispositivo que permite generar identificadores muy seguros a partir de memorias digitales estáticas, para así identificar de forma inequívoca los dispositivos electrónicos.