MIT-ingenieurs ontwikkelen ultra-kleine, zero-batterij ID-tag om supply chains te beveiligen

MIT-onderzoekers hebben een 1,6-vierkante-millimeter cryptografische ID-chip gefabriceerd die in vrijwel elk product ingesloten kan worden – van medische implantaten tot silicium-chips – om authenticiteit te verifiëren en te beschermen tegen namaak.

De $2 biljoen wereldwijde namaakmarkt en $7,5 miljard jaarlijkse verliezen in de Amerikaanse semiconductor-industrie targettend, levert het team's chip veilige, laagstroom-communicatie zonder de bulk van conventionele RFID-tags.

Belangrijkste Technische Innovaties

• Monolithisch Ontwerp – Alle componenten (cryptografische processor, antenne-array, fotodiodes) zijn geïntegreerd op een enkele silicium-die, wat de noodzaak voor aparte verpakkingen elimineert.
• Terahertz Backscatter – Werkend op 100 GHz–10 THz, gebruikt de chip een power-vrije backscatter-techniek die data-transmissie op afstanden toestaat vergelijkbaar met grotere RFID-tags terwijl verwaarloosbare energie verbruikt wordt.
• Beam-Steering Antennes – De antenne-array stuurt signalen om bereik te vergroten en interferentie te reduceren, een eerste voor backscatter-gebaseerde ID-tags.
• Fotovoltaïsche Voeding – Zonnecel-grote fotodiodes voeden de processor, wat de chip in staat stelt een geoptimaliseerd elliptic-curve cryptografie (ECC)-algoritme uit te voeren met slechts een paar microjoules per operatie.

Waarom Het Belangrijk Is

„De Amerikaanse semiconductor-industrie verliest $7 miljard tot $10 miljard per jaar aan namaakchips,” zegt MIT-graduate Muhammad Ibrahim Wasiq Khan. „Onze tag, die slechts een paar centen kost, kan naadloos in elk elektronisch apparaat geïntegreerd worden, wat een onschatbaar beveiligingsniveau levert.”

In tegenstelling tot grote RFID-tags die niet op kleine componenten passen, maakt de compacte grootte en het lage stroomverbruik van deze ID-chip het geschikt voor het tracken van logistiek van enkele bouten, tandimplanten of microprocessoren.

Onderzoekscontext

De bevindingen werden gepresenteerd op de IEEE International Solid-State Circuits Conference (ISSCC). Co-auteurs omvatten graduate-studenten Mohamed I. Ibrahim en Muhammad Ibrahim Wasiq Khan, ehemalige postdocs Chiraag S. Juvekar, Wanyeong Jung, en Rabia Tugce Yazicigil, nu assistent-professor aan Boston University. Dean Anantha P. Chandrakasan droeg ook bij.

Volgende Stappen

Onderzoekers plannen het huidige ~5 cm leesbereik uit te breiden en het sturen van de chip puur via terahertz-signalen te verkennen, wat de noodzaak voor fotodiodes elimineert.

Afbeelding: MIT-onderzoekers, bewerkt door MIT News

Afbeelding: Met dank aan MIT-onderzoekers