RUDN大(dà)學的(de)應用(yòng)數(s✔σhù)學專家(jiā)已通(tōng)過÷♦σ實驗證明(míng)，可(kě)以通(tōng)過閃存單元中的(de™±)缺陷準确識别電(diàn)子(zǐ)設γ€備。事(shì)實證明(míng)，這(zhè)些(xi₹♣ē)缺陷的(de)分(fēn)布和(hé)性質是(shì)獨特的( ₹de)，它們可(kě)以充當存儲芯片的(de)&ld ₹•quo;指紋”。這(zhè)σ↕種新方法将創建無法僞造的(de)電(diàn≤‌)子(zǐ)閃存密鑰，從(cóng)而提高(gāo)了(le)針 →對(duì)黑(hēi)客攻擊的(de)防護能(néng)力。研究結果↓"發表在IEEE Access雜(zá)志(zhì)上(s≠•hàng)。
随著(zhe)信息和(hé)通(tōng)信設備(智能(néngγ↓)手機(jī)，健身(shēn)手環，Wi↓±γΩ-Fi設備，存儲設備)在世界範圍內(nèi)擴散↓α♥，保護它們免受盜竊和(hé)篡改的(de)問(wèn✘★ >)題變得(de)越來(lái)越重要(yào)。需要(yào)一(yī)¶€種準确識别每個(gè)設備的(de)方法。現(xiàn)有(yǒu)的(d∏$e)識别方法可(kě)以分(fēn)為(wèi)兩種：虛拟的(de)和(héδ <)物(wù)理(lǐ)的(de)。虛拟方法應用(yòn'<>≥g)于設備的(de)軟件(jiàn)(固件(jiàn))。例如(rú)，它✘ ♦<可(kě)以是(shì)“硬寫入↔δ↔”設備的(de)唯一(yī)編号。問(♣©σwèn)題是(shì)任何軟件(jiàn)都($ ∞dōu)可(kě)以被黑(hēi)客入侵和σ×(hé)更改數(shù)據。物(wù)理(lǐ)方法處理(→‌"lǐ)硬件(jiàn)。這(zhè)些(xiē)Ω₹¥ 措施包括通(tōng)過其射頻(pín)的(de)獨特波動來(lái)識别設¶$δ✘備。但(dàn)是(shì)，無線電(diàn)信号容易受到(dào)幹擾。 ™ 
其中的(de)物(wù)理(lǐ)鑒定新方法是(∑β≈βshì)基于損壞閃存存儲單元。由于微(wēi)觀制(zhì)造缺陷，損壞的πγ'γ(de)單元會(huì)随機(jī)出現(xiàn)在設備的≤"←(de)存儲塊中。這(zhè)些(xiē)微(wēi)缺陷的₩•←★(de)模式是(shì)唯一(yī)的(de)，這(zhè)意味著(zhe₽&)一(yī)個(gè)設備可(kě)以與另一(yī)個(¶∞∏gè)設備區(qū)分(fēn)開(kāi)。但(d§↕àn)是(shì)，以前無法通(tōng)過數(shù)值方法證明(β♦&míng)這(zhè)種方法的(de)有(yǒu)效性，×Ω™因此RUDN大(dà)學的(de)專家(jiā)們緻力于驗證該技 σ$<(jì)術(shù)的(de)有(yǒu)效性。
為(wèi)此，他(tā)們使用(yòng)了(le)配置為(wèi↑<)NOR的(de)閃存芯片，該芯片用(yòng)于計(jì)算(s©α₽uàn)機(jī)的(de)微(wēi)控制(zhì•≠₽)器(qì)和(hé)微(wēi)芯片中。NORσ€​閃存是(shì)位于導體(tǐ)矩陣上(shàng)的(de)低(dī)₩ε"×級存儲單元的(de)二維陣列。每個(gèε¥)單元存儲一(yī)到(dào)四位信息。要(Ω≥$∏yào)在單元格中記錄或擦除信息，您需要(yào)↔>♠更改其電(diàn)量。在記錄過程中，單元将位的(de)初始狀态∏'(通(tōng)常為(wèi)“ 1”)更改為(wè₹βi)相(xiàng)反的(de)狀态(“ ₽≈0”)。但(dàn)是(sh‌€ì)在每個(gè)寫周期之後，不(bù)可(kě∑↔ )逆的(de)更改會(huì)在單元中積累，并且在某 ≠π個(gè)時(shí)刻它會(huì)停止工(gōng)作(zuφ♦ò)，也(yě)就(jiù)是(shì)說(shuō)，如(rú)果嘗試寫操作‌$(zuò)，它将不(bù)再更改其狀态。這(zhπ᧕è)樣的(de)單元被認為(wèi)是(shì)損壞的(de)，£¶λ并且出現(xiàn)損壞的(de)單元的(de)過程¥& <稱為(wèi)存儲芯片劣化(huà)。
存儲器(qì)單元“死亡&rdβ‌♠quo;的(de)過程是(shì)完全随機(jī)的(®↑ de)，因此特定存儲器(qì)扇區(qū)內(nèi)非功能(néng)性   單元的(de)分(fēn)布圖對(duì)于每個(gè)設備都(dō→≤≥±u)是(shì)唯一(yī)的(de)。如(rú)果在δ♣小(xiǎo)配件(jiàn)出售之前将此模式¶♦‌添加到(dào)數(shù)據庫(例如(rú)♥"'由制(zhì)造商維護)，則可(kě)以通(tōng)過此損壞的(de)單元★γ×模式來(lái)明(míng)确标識設備。制∞×(zhì)造商将能(néng)夠檢查特定的(de)內(nèi)♣∞™'存扇區(qū)，将其與數(shù)據庫進行(xíng)γ≠≠比較，并阻止被盜的(de)智能(néng)手機(jī)或采取其他(♥€γtā)措施。
RUDN大(dà)學的(de)研究人(rén)員(yuá€<n)決定在實踐中證明(míng)損壞的(de)單元模§•‌式對(duì)于每個(gè)存儲芯片都(dō✘"u)是(shì)唯一(yī)的(de)。他(tā)們使用Ω∑¶(yòng)Raspberry Pi計(✘<jì)算(suàn)機(jī)将120個(gè)NOR閃存芯片連接到(dàoλφ≠∏)自(zì)定義測試台。每個(gè)芯片上(shàng↑∑&)的(de)512個(gè)扇區(qū)之一(yī)被重寫3♠ ±‍50,000次，被強行(xíng)破壞。結果，獲得(de)了£φ♠​(le)每個(gè)芯片的(de)第一(yī)存儲器(qì"'φπ)扇區(qū)的(de)受損單元的(de)圖。對(duì)于大(dà)多≈<(duō)數(shù)測試芯片，該部門(mén)中非功₩ 能(néng)性單元的(de)數(shù)量為(wèi)3∞λγ≈0到(dào)100。
之後，研究人(rén)員(yuán)比較了(le)所有(yǒu)&ldquγ÷↑o;壞”細胞的(de)圖譜，沒有≠₽≤ (yǒu)一(yī)個(gè)與其他(tā)任何圖譜匹配。他(tā)們還(há‌•±≈i)将數(shù)據外(wài)推到(dào)大(dà)量的σ ≈≈(de)設備。統計(jì)計(jì)算(suàn)σ σ∑表明(míng)，受損細胞的(de)兩個(gè)相©×δ(xiàng)同圖譜的(de)可(kě)能(néng)性無限小(€→xiǎo)。
當然，使用(yòng)芯片時(shí)可(kě)能(néng)會(Ω©≈ huì)出現(xiàn)新的(de)計(jì)♠‍≤>劃外(wài)損壞的(de)電(diàn)池。但(↔‍₹>dàn)是(shì)一(yī)項實驗表明(míng)，該π♠"★映射在設備的(de)整個(gè)生(shēn©≥☆↔g)命周期內(nèi)幾乎沒有(yǒu)✘$變化(huà)：在出現(xiàn)新的(d₹₩♦©e)“壞”單元之前，平均寫入周期數(s​≥hù)為(wèi)3940。這(zhè)相$®(xiàng)當于每天使用(yòng)10年(nián)以上(shàn ©✔g)。但(dàn)是(shì)，仍然有(yǒu)可(kě)能(néng)一(γ✔♠yī)個(gè)新的(de)損壞的(de)電(diàn)池将使該設備與另一(y®↔πī)個(gè)僅因該電(diàn)池而不(bù)同₽¶的(de)設備相(xiàng)同。RUDN大(dà)學數(shù)學也(yěλ✘♦")使用(yòng)特殊公式計(jì)算(suàn)了(α↔le)該概率。事(shì)實證明(míng)，即使不(bù)★↑♥ε能(néng)完全排除這(zhè)種可(kě)能(nén♣ ♦g)性，也(yě)無限小(xiǎo)：大(dà)約五分(fēn)之一(yī)&×±。
利用(yòng)所有(yǒu)這(zhè)些(xiē)數(shù)據，專家(j$&‌↑iā)們成功地(dì)完成了(le)兩個( ♦∏gè)設備之間(jiān)的(de)相(xiàn≤γg)互識别過程：他(tā)們彼此成功地(dì)“相(xi£'àng)互識别”。
因此，研究人(rén)員(yuán)在實踐中和(hé)數(shù)學上(sh★¥àng)都(dōu)證明(míng)了(le)閃存損壞的(de)扇區(q •ū)可(kě)以用(yòng)作(zuòε±∑)微(wēi)處理(lǐ)器(qì)，智能(néng)手機(jī​₹↔)和(hé)其他(tā)設備的(de)四千萬個(Ω‍gè)的(de)唯一(yī)标識符。這(zhè)個(gè)數(shù)Ω ☆β字大(dà)大(dà)高(gāo)于目前世界上(‍↓shàng)的(de)設備數(shù)量。