De acordo com pt.wedoany.com-Uma equipe de pesquisa do Instituto de Tecnologia de Massachusetts (MIT) desenvolveu com sucesso um microchip ultraeficiente, projetado para proteger dispositivos biomédicos sem fio, como bombas de insulina e marca-passos, contra ataques de futuros computadores quânticos. Este chip personalizado tem o tamanho equivalente à ponta de uma agulha extremamente fina, mas sua eficiência energética é de 20 a 60 vezes superior à de outras tecnologias de segurança pós-quântica, resolvendo a principal limitação de consumo de energia que os implantes médicos alimentados por bateria enfrentam há muito tempo.
O objetivo central desta pesquisa é fornecer uma solução viável de segurança pós-quântica para dispositivos de borda com restrições de energia. Seoyoon Jang, estudante de pós-graduação do Departamento de Engenharia Elétrica e Ciência da Computação do MIT e principal autor do artigo de pesquisa, afirmou: "Dispositivos de borda em miniatura estão por toda parte, e os dispositivos biomédicos são frequentemente os alvos mais vulneráveis, pois as limitações de consumo de energia os impedem de ter a proteção de segurança mais avançada. Demonstramos um esquema de hardware muito prático para proteger a privacidade dos pacientes." A pesquisa foi liderada por Anantha Chandrakasan, reitor do MIT e professor do Departamento de Engenharia Elétrica e Ciência da Computação, como autor sênior, e os resultados relacionados foram apresentados na Conferência de Circuitos Integrados Personalizados do IEEE.
O microchip é baseado em um design de Circuito Integrado de Aplicação Específica (ASIC), que reduz drasticamente o consumo de energia necessário para executar algoritmos de Criptografia Pós-Quântica (PQC). Embora os algoritmos PQC possam resistir a ataques de computadores quânticos, sua complexidade computacional é extremamente alta, o que anteriormente aumentava o consumo de energia do dispositivo em duas a três ordens de grandeza, tornando-os impraticáveis para dispositivos vestíveis, ingeríveis ou implantáveis com recursos limitados. Para alcançar segurança de alto nível com consumo de energia ultrabaixo, a equipe de pesquisa adotou uma estratégia de design multifacetada. O chip integra internamente dois esquemas PQC diferentes, não apenas aumentando a segurança, mas também reservando espaço para possíveis evoluções tecnológicas futuras. Ao mesmo tempo, o chip também incorpora um gerador de números aleatórios verdadeiros eficiente no próprio chip para gerar chaves, com desempenho superior ao de soluções de chips externos.
Além da proteção de segurança no nível do algoritmo, o chip também possui defesas de hardware especificamente projetadas contra ataques físicos. Ele conta com medidas de proteção contra ataques de canal lateral de consumo de energia, que podem impedir que hackers roubem dados do usuário, como o número do seguro social do paciente ou credenciais do dispositivo, analisando as variações no consumo de energia do dispositivo. Para equilibrar segurança e consumo de energia, o chip implementa design redundante apenas em partes críticas, evitando um aumento significativo no consumo geral de energia. Além disso, possui uma função de detecção precoce de falhas, que pode interromper operações prontamente durante flutuações de tensão, economizando assim energia.
A urgência prática deste avanço tecnológico vem de duas frentes. Por um lado, instituições como o Instituto Nacional de Padrões e Tecnologia dos EUA estão gradualmente eliminando protocolos de criptografia tradicionais e promovendo algoritmos PQC mais fortes. Por outro lado, o consenso geral na indústria é que o rápido progresso do hardware quântico torna a implementação da criptografia pós-quântica mais urgente. O nascimento deste chip abre novos caminhos para cenários que exigem a execução de algoritmos criptográficos poderosos com consumo de energia ultrabaixo. À medida que sensores sem fio e a Internet das Coisas se expandem no campo da saúde, a superfície potencial de ataque aumenta continuamente, e soluções de baixo consumo e alta segurança como esta são de grande importância para proteger a crescente rede de tecnologias de saúde conectadas.
No futuro, espera-se que os cenários de aplicação deste chip se estendam muito além do campo médico. A equipe de pesquisa planeja expandir esta tecnologia para outros dispositivos de borda vulneráveis, como sensores industriais e etiquetas de inventário inteligentes. A pesquisa conta com a experiência do MIT Schwarzman College of Computing e do Departamento de Engenharia Elétrica e Ciência da Computação, e recebeu financiamento parcial da Agência de Projetos de Pesquisa Avançada em Saúde dos EUA.
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