Каждое устройство шумит по-своему

Общепринято считать, что спектр радиоизлучения при работе смартфонов, ноутбуков и другого электронного оборудования случаен и беспорядочен, однако в Disney Research нашли как использовать эти паразитные электромагнитные сигналы для уникальной идентификации устройств.

Новый метод, EM-ID, был представлен в этот вторник на конференции IEEE RFID 2016 в Орландо (штат Флорида) его авторами, Чоучан Яном (Chouchang Yang) и Алансоном Сэмплом (Alanson P. Sample).

Ранее те же авторы показали, что электромагнитный (EM) шум позволяет установить общий класс объекта, например, отнести его к компьютерам, бытовой технике, автомобилям или энергетическому оборудованию. В новой работе они пошли дальше, продемонстрировав, что EM-эмиссия уникальна даже для каждого из двух устройств одной и той же конфигурации и от одного производителя.

«Электромагнитное излучение представляет собой непосредственное и хорошо структурированное выражение генерирующих его схем, — говорит Ян. — Отклонения, допущенные при изготовлении компонентов и окончательной сборке, приводят к вариациям в EM-сигнале, позволяющим нам отличать, например, лэптоп от другого такого же, той же модели».

Сэмпл предупреждает, что их метод не даёт полной гарантии поскольку EM-сигнатура каждого определённого устройства является статистическим свойством и не предназначена служить уникальным идентификатором. «Электромагнитные спектры могут перекрываться, усложняя задачу опознания некоторых объектов», — добавил он.

В проделанных тестах исследователи смогли успешно определить индивидуальные устройства, в среднем, в 95% случаев. Труднее всего поддавались идентификации смартфоны Apple iPhone 6 (точность 72%), легче всего — игрушечные световые мечи джедаев (100%).

Система EM-ID использовала в качестве считывателя дешёвый программно-конфигурируемый радиоприёмник. Сигналы оцифровывались и пересылались в компьютер, где после удаления слабых шумов спектр состоял из 1000-2000 отдельных пиков.

Идентификация осуществлялась в два этапа. Сначала, определялся тип устройства, а затем приступали к гораздо более сложной задаче определения конкретного экземпляра, предусматривающей анализ как амплитуды, так и частоты спектральных пиков.

Стратегія охолодження ЦОД для епохи AI