新型“黑盒子”芯片利用离子忆阻器解决数字安全问题

物联网环境中，有针对性地单一网络攻击会造成严重的破坏性后果和影响，而当网络中的数个节点被网络黑客恶意操纵时，所产生的破坏性会更大。

2018年04月25日，美国加州大学圣塔芭芭拉分校（USCB）官网报道称，该校研究所研究人员研发了一种利用离子记忆电阻器（“忆阻器”）技术的芯片，能够为数字安全问题提供模拟存储硬件解决方案，为联网设备和蓝牙设备提供额外的安全保障，防止网络节点被复制进而从网络内部发动攻击。

这种芯片的核心技术在于忆阻器，它不仅可以根据历史记录修改输出，而且由于其材料的物理结构，每个忆阻器对外加电压和电流的响应也是独一无二的。因此，由忆阻器组成的电路会形成一个“黑盒子”，使得很难根据输入预测输出。而其这种难以预测的特点，决定了该芯片难以被复制。目前，很多黑客攻击利用机器学习技术、人工智能技术经过训练“学习”并模拟输入和输出，并基于其模型预测下一个序列。正因为如此，忆阻器的作用就愈发重要。

研究人员表示，如果有200万个输出，攻击者可能会看到其中1万或2万个输出，并在此基础上训练出一个可以复制系统的模型。而忆阻器黑盒子则可以将输入与输出之间的关系随机化，从而规避这种攻击方式。

除此之外，忆阻器还因其高吞吐量、高速运转和节约能源等特点，是一种理想的物联网组件。

目前，忆阻器已是一种半实用技术，可用于保护设备标识、加密信息。研究人员还在开发适用于敏感军事装备或高度机密信息的更大忆阻电路和附加技术，以及适用于消费电子产品和日常工具的技术。

（据“中科院信息技术科技战略情报”微信公众号）