五角大樓的國防采購處(DLA)盡管對元器件供應(yīng)商有嚴格的審查要求,但在全球半導(dǎo)體生產(chǎn)和銷售市場如此分散的環(huán)境下也顯得力不從心,只好求助于先進的檢查技術(shù)來應(yīng)對假冒元器件的問題。四種由DARPA與合作開發(fā)商研發(fā)的假冒元器件檢測技術(shù)便應(yīng)運而生。
根據(jù)Gartner的統(tǒng)計數(shù)據(jù),2016 年全球半導(dǎo)體銷售額達到3397億美元,美國國防部雖然是一個電子元器件采購大戶,但其采購量也不到全球總量的1%。五角大樓的國防采購處(DLA)盡管對元器件供應(yīng)商有嚴格的審查要求,但在全國半導(dǎo)體生產(chǎn)和銷售市場如此分散的環(huán)境下也顯得力不從心,只好求助于先進的檢查技術(shù)來應(yīng)對假冒元器件的問題。
2012年美國參議院軍事委員會在一份報告中披露,有超過100萬個假冒電子元器件混入美國軍方采購供應(yīng)系統(tǒng),1800個假冒案例被發(fā)現(xiàn),從武器視覺系統(tǒng)到計算機,甚至軍用飛機都有假冒情況(EDN此前報道過《中國某企業(yè)84000個假器件混入美軍供應(yīng)鏈,美國防部大動作打假》)。如何檢查和杜絕這些復(fù)雜的假冒元器件就成了美國國防部的重要議題。
假冒元器件對電子產(chǎn)品的危害自不必說,對國防和軍事更是影響深遠。美國國防部下屬的國防先進研究項目處(DARPA)專門負責(zé)為軍方研發(fā)先進的技術(shù),其開發(fā)的很多技術(shù)當然也在非軍事領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。下面介紹四種由DARPA與合作開發(fā)商研發(fā)、專門應(yīng)對假冒元器件的檢測技術(shù)。
植物DNA標識
大概無人會將計算機芯片與植物DNA聯(lián)系起來。但美國五角大樓國防采購處(DLA)卻與一家稱為應(yīng)用DNA科學(xué)的生物科技公司合作,對植物DNA進行重組,加密后附著在芯片及其它電子元器件上來驗證真?zhèn)巍?/p>
檢測人員只要用光掃射一下待檢測器件,就會出現(xiàn)一個標識來確認DNA是否存在??焖俨潦脴俗R即可進行DNA分析以確定元器件的真?zhèn)巍?/p>
如果一個芯片被涂抹處理過,這個DNA標識就會被破壞或擦除,缺少標識的元器件馬上就會觸發(fā)報警告知檢測人員。
光學(xué)掃描
有時候一個最成功的創(chuàng)新卻因其它創(chuàng)新而產(chǎn)生。這里所說的光學(xué)掃描技術(shù)就是如此。
軍方最初收購ChromoLogic LLC是為了研究DNA標簽與跟蹤能力,看條形碼生成系統(tǒng)是否可與DNA配合使用來提高安全性。
ChromoLogic研究人員卻發(fā)現(xiàn)原本開發(fā)用于對DNA代碼進行標簽和跟蹤的光學(xué)掃描技術(shù)通過讀取元器件表面層的數(shù)據(jù),可將真實元器件與假冒元器件區(qū)分開來。因為假冒元器件主要是通過改變其表面層制成,光學(xué)掃描只需一秒便可辨別真?zhèn)巍?/p>
植入式探測器
DARPA啟動了一個國防供應(yīng)鏈硬件完整性電子防御(SHIELD)項目,開發(fā)一種100μm大小的植入式器件(dielet)用于驗證電子元器件的真?zhèn)巍_@種植入式探測器件包括一個完全加密的引擎和數(shù)個監(jiān)測傳感器,可以準確識別假冒的元器件。
這種探測器件會制造工廠被植入元器件內(nèi),或粘附到可靠的元器件上,但不會改變元器件的固有設(shè)計和可靠性。探測器件與宿主元器件之間沒有電連接,由手持探頭供電。將手持探頭靠近植入式探測器件進行掃描即可檢測元器件的真?zhèn)?。掃描之后,序列號被上傳到中央服?wù)器,服務(wù)器返回一個非加密的信號,然后植入式探測器件反饋一個加密數(shù)據(jù),即可顯示元器件的真?zhèn)巍?/p>
先進掃描光學(xué)顯微鏡(ASOM)
DARPA與SRI國際公司共同研發(fā)的先進掃描光學(xué)顯微鏡(ASOM)技術(shù)采用一種極其細微的紅外激光束來掃描IC器件,可以在納米級探測微電路,在晶體管級揭示出芯片結(jié)構(gòu)及其功能特性。
DARPA于2010年啟動稱為IRIS的集成電路真實和可靠性項目,以開發(fā)可以檢測芯片的技術(shù)和軟件。ASOM技術(shù)已經(jīng)交付軍方工程師對電子元器件進行辨別分析,其中包括對執(zhí)法部門查處的芯片檢測。
以上四種先進的技術(shù)都可以有效檢測電子元器件的真實性,解決美國國防部采購鏈中存在的假冒元器件問題。但在假冒元器件越來越嚴重的市場環(huán)境下,新技術(shù)的開發(fā)者任重道遠。