p A onipresença dos dispositivos eletrônicos torna essencial o uso de ferramentas de criptografia e antifalsificação para proteger a privacidade e a segurança dos usuários. Com a crescente expansão da Internet das Coisas, a proteção contra ataques que violam a autenticidade dos produtos é cada vez mais necessária. Tradicionalmente, a proteção de mensagens foi baseada em diferentes sistemas:senhas, assinaturas digitais ou criptografia. Esta criptografia é baseada em chaves desconhecidas para um possível invasor, mas, infelizmente, esses sistemas estão se tornando obsoletos à medida que novos ataques mais invasivos aparecem:malware, Ataques de API ou ataques de hardware físico. p Enquanto a computação quântica avança lentamente em direção ao paradigma criptográfico, as chamadas funções fisicamente não clonáveis ​​(PUFs) são apresentadas como a escolha para garantir uma identificação única e eficaz. Um PUF é um dispositivo que possui propriedades físicas únicas e não repetíveis que podem ser traduzidas em bits de informação utilizáveis. A ideia de aplicar características físicas aleatórias para identificar sistemas ou pessoas não é nova:por exemplo, a identificação dos indivíduos pela impressão digital data do século XIX. Mais recentemente, a identidade dos dispositivos eletrônicos foi estabelecida usando PUFs, que são "impressões digitais eletrônicas" de um circuito integrado.

p A autenticação baseada em PUFs compreende um chip fabricado por processos intrinsecamente aleatórios que tornam a clonagem quase impossível, mesmo que todos os detalhes do processo de fabricação sejam conhecidos. As medições das várias propriedades físicas do PUF dependem das propriedades do chip em nanoescala, portanto, constituem uma tecnologia antifraude e antifalsificação muito poderosa. Para ser implementado em um nível industrial, este chip deve ser de baixo custo, escalável e suas propriedades devem ser facilmente mensuráveis ​​por meio de uma função identificável.

p Enrique Burzurí, Daniel Granados e Emilio M. Pérez (pesquisadores do IMDEA Nanociencia) propuseram um PUF engenhoso e simples baseado em nanotubos de carbono. Os nanotubos de carbono são montados por dieletroforese em uma série de 16 eletrodos formando junções aleatórias:em cada par de eletrodos há um, vários ou nenhum nanotubo. A medição das curvas de intensidade-tensão fornece um padrão único que é inerente a cada PUF e é quase impossível de reproduzir. Esta nanotecnologia explora uma característica dos nanotubos de carbono que geralmente tem sido prejudicial:a dificuldade de obtenção de nanotubos de carbono com quiralidade idêntica, isso é, com propriedades eletrônicas idênticas (condutor ou semicondutor). Também, os defeitos de fabricação inerentes, como vagas ou funcionalidades de oxigênio, significam que dois nanotubos de carbono com a mesma quiralidade não têm a mesma condutância. Essas desvantagens foram transformadas no ponto mais forte do PUF.

p Esses PUFs concebidos no IMDEA Nanociencia são dispositivos físicos facilmente mensuráveis ​​que fornecem um padrão de condutância intrínseca a cada um deles que é extraordinariamente difícil de duplicar. Dado o mesmo PUF, duas entradas diferentes produzem respostas diferentes, e dada a mesma entrada, dois PUFs produzem duas respostas diferentes. Desta maneira, esses PUFs baseados em nanotubos de carbono podem ser identificados pelo valor das respostas que eles geram a entradas específicas. Qualquer defeito de PUF não é válido aqui; deve ser mensurável e fornecer uma assinatura única. Atualmente, existem vários tipos de PUFs que são baseados em propriedades físicas, como refletividade ou anisotropia magnética. Contudo, a medição atual proposta por Burzurí et al. é o mais simples, mais barato (uma etapa da litografia) e mais facilmente implantável em um circuito eletrônico, além de ser potencialmente escalável para um maior número de eletrodos para aumentar sua complexidade. Esses PUFs podem ser implementados em smartphones, microcontroladores, sensores inteligentes, atuadores e também pode ser usado como uma assinatura digital.