フラッシュストレージを製造、購入、販売する人々は、大学の研究者が開発している技術を使用して、チップ固有の「指紋」に基づいて偽造品を検出できるようになります。
カリフォルニア大学サンディエゴ校とコーネル大学の研究者たちは、フラッシュメモリの動作におけるチップ固有のばらつきをテストするソフトウェアを開発したと、UCSD准教授で同校不揮発性システム研究所所長のスティーブン・スワンソン氏は述べています。例えば、工場で同じテストを実行し、その後サプライチェーンの上流でテストを実施することで、企業は結果を比較し、フラッシュメモリチップが真正であることを検証できるとスワンソン氏は述べています。
ある業界観測筋は、これが有用なツールになる可能性があると考えている。「サプライチェーンには偽造品が数多く存在する」と、エンドポイント・テクノロジー・アソシエイツのアナリスト、ロジャー・ケイ氏は述べた。デバイスメーカーがフラッシュメモリメーカー1社と契約し、コンシューマー向けデバイスの全生産ロット分のチップを供給するといった単純なサプライチェーンではないため、偽造品の検出は難しいとケイ氏は指摘する。システムベンダーは予期せぬ需要の急増に対応する必要があるため、オープンマーケットで小ロットのチップを購入することが多い。
ケイ氏によると、これらのチップを売買する第三者は数多く存在するという。「部品の検証は彼らの最大の仕事の一つで、これは非常に面倒な作業です」とケイ氏は語った。
UCSDのスワンソン氏は今週、カリフォルニア州サンタクララで開催されたフラッシュメモリサミットでチームの取り組みについて語った。
スワンソン氏は、この技術のもう一つの用途として、フラッシュメモリを搭載した携帯電話やタブレットなどのデバイスの偽造防止を挙げた。また、政府機関がスパイ行為によって職員の携帯電話が盗聴されたように見えるものとすり替えられていないか確認するためにも利用できる可能性があると、同氏は述べた。
スワンソン氏によると、フラッシュシリコンをデバイス全体のプロキシとしてテストすることで、ハードウェアの変更を一切必要としない認証技術が実現できるという。必要なのは、ファームウェアと、サプライチェーンの主要ポイントでデバイスをテストするためのインフラストラクチャだけだという。
「もし誰かがこれをやりたいなら、今すぐできると思います」とスワンソン氏は述べた。この技術はメーカーにライセンス供与され、メーカーは工場から出荷されるチップごとに結果のデータベースを作成することになる。スワンソン氏によると、まだメーカーからアプローチは来ていないという。この研究は先月初めて発表された。
このシステムは「物理的に複製不可能な関数」（PUF）と呼ばれる、各フラッシュチップの各要素に固有の製造上のばらつきを利用しています。スワンソン氏は、彼のチームが研究してきたPUFの一つである「プログラム・ディスターブ」について説明しました。これは、通常の動作には影響しないものの、テスト条件下では問題を引き起こすような製造上の欠陥を利用しています。
NANDフラッシュメモリへのデータの書き込みと消去は、各セルの状態変化によって行われます。この変化は、セルに電圧を流すことで発生します。あるセルが連続して何度も書き換えられると、隣接するセルに電圧が過剰に伝わり、そのセルの状態も変化してしまう可能性があります。スワンソン氏によると、セルの変更順序によって、通常の動作ではこのような事態は発生しないようになっています。
スワンソン氏によると、このテストでは、隣接するセルを妨害するために必要な繰り返し回数は、セル間の障壁の厚さなど、チップごとに異なる要因によって決まる。プログラム妨害テストは、隣接するセルの状態を変化させるのに必要な繰り返し回数をカウントする。通常は数百から数千回である。このテストは後で再度実行し、その回数が最初の結果と一致するかどうかを確認することができる。
UCSDの研究者たちは、敵対国政府のような高度なスキルと意欲を持つハッカーがこのテストを欺く可能性さえも検討しました。ハッカーはNANDフラッシュメモリ自体をテストし、期待される値をチップに保存し、チップをテストした際に期待される結果を再現するかもしれません。このようにして、本物のチップになりすますことができるのです。しかし、テストの結果、どのチップにも、このテストを実行するために必要なデータを保存するのに十分な容量がないことが示されました。必要なデータ量はチップの容量に応じて増加し、その容量を桁違いに上回るだろうと彼は述べています。
アナリストのケイ氏は、この技術の利点の一つは、チップの不変の特性を利用するため、サプライヤーやメーカーがハードウェアを検証したい段階でいつでも実行・繰り返し実行できることだと考えている。しかし、このシステムへの需要は、消費者ではなく、フラッシュメモリ業界内部から生まれる可能性が高いと彼は考えている。
[ Stephen Lawsonは、IDG News Serviceでモバイル、ストレージ、ネットワーク技術を担当しています。Twitterで@sdlawsonmediaをフォローしてください。Stephenのメールアドレスは[email protected]です。 ]
