Chip que consome menos energia impede ataque de cibercriminosos

Pesquisadores do MIT, nos EUA, desenvolveram um novo chip de computador com baixo consumo de energia capaz de impedir ataques de cibercriminosos que extraem informações ocultas em dispositivos móveis como relógios, celulares, tablets ou pulseiras inteligentes.

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O processador dificulta o acesso a dados privados que podem ser roubados usando um agente mal-intencionado conhecido como “ataque de canal lateral”. Esse tipo de ameaça coleta informações de um sistema ou de seu hardware, monitorando flutuações no consumo de energia para obter dados protegidos.

“Nos filmes, quando as pessoas querem abrir cofres trancados, elas ouvem os cliques da fechadura enquanto a giram para saber se estão no caminho certo. Isso é o que um ataque de canal lateral faz ao explorar informações que vazam desses aparelhos e, depois, usando-as para prever o que está acontecendo dentro do dispositivo”, explica o estudante de engenharia elétrica Saurav Maji, autor principal do estudo.

Baixo consumo

Métodos atuais criados para impedir alguns ataques de canal lateral consomem energia em excesso, impossibilitando, por exemplo, sua aplicação em aparelhos de Internet das Coisas (IoT) que, na maioria das vezes, dependem de computação de baixo consumo para funcionar.

Para contornar essa situação, a equipe do MIT desenvolveu um chip que gasta menos eletricidade para realizar cálculos seguros de aprendizagem de máquina. O dispositivo é baseado em uma técnica conhecida como computação de limiar, em que as informações são divididas em componentes únicos e aleatórios, em vez de ter uma rede neural operando dados reais.

“Usando esse método de baixo consumo, o vazamento de informações do dispositivo é aleatório sempre e não revela nenhuma informação real do canal lateral. O único problema é que essa abordagem é mais cara computacionalmente, pois a rede neural precisa executar mais operações e também requer mais memória para armazenar esse dados”, acrescenta Maji.

Mais segurança

Os pesquisadores conseguiram otimizar e baratear esse processo usando uma função que reduz a quantidade de cálculos que a rede neural precisa processar, reduzindo o poder de computação necessário. Ao agrupar os parâmetros em pedaços antes de criptografá-los, eles garantem mais segurança e reduzem a quantidade de memória para o chip.

Mesmo assim, para proteger dispositivos contra ataques de canal lateral, esse chip requer 5,5 vezes mais energia e quase duas vezes mais área de silício do que um sistema sem segurança nenhuma. Segundo os cientistas, esse é um preço baixo a se pagar por tudo o que esse processador oferece.

Em comparação com um chip comum, a equipe conseguiu recuperar informações ocultas após coletar mil formas de ondas de energia em um dispositivo móvel. Com o novo hardware, mesmo depois de ter acesso a quase dois milhões de ondas de energia, eles foram incapazes de reaver esses dados.

“Estamos no ponto em que a segurança é mais importante. Temos que estar dispostos a trocar uma certa quantidade de consumo de energia para fazer uma computação mais segura. Lembrando que pesquisas futuras podem se concentrar em como reduzir a quantidade de sobrecarga para tornar esse cálculo ainda mais seguro”, encerra o professor Anantha Chandrakasan, coautor do estudo.

Fonte: MIT