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随着可穿戴健身追踪器、汽车钥匙扣和智能家居设备的出现，物联网 (IoT) 在我们的生活中无处不在。不幸的是，大部分信息流容易受到恶意活动和攻击，因为保护物联网并没有跟上新技术进步的步伐。

为了解决这个问题，圣路易斯华盛顿大学Preston M. Green电气与系统工程系的Clifford W. Murphy教授Shantanu Chakrabartty和他实验室的博士生Mustafizur Rahman开发了一种原型方法，使用同步伪随机数生成器(SPRNG)更好地保护这些通信。该方法可用于验证和验证物联网中的安全交易，于 20 年 2023 月 <> 日发表在《计算机科学前沿》上。

保护物联网中的无线通信需要实时生成和同步随机数 - 使用生成器生成的随机数序列加密数据，然后使用从全球定位系统(GPS)提取的定时参考进行同步。对于使用电池或在能源受限资源中运行的设备，这是不切实际的，因为许多物联网设备无法访问GPS信号，Chakrabartty说，他也是研究和研究生教育的副院长。

Chakrabartty和Rahman创建了一个原型同步自供电定时器阵列，使用电子的量子力学隧道，可以防止篡改，窥探和侧信道攻击。具体来说，他们使用了Fowler-Nordheim(FN)量子隧穿，其中电子跳过三角形势垒，并在此过程中改变势垒的形状。Chakrabartty说，与现有的方法相比，FN隧道提供了更简单，更节能的连接，这些方法对于计算机建模来说太复杂了，并且因为它是自供电的，所以它可以防止攻击。

“在这种方法中，拟议的SPRNG可以用作物联网上的可信平台模块，并用于验证和验证安全交易，例如软件升级，”他说。“由于该系统不需要访问GPS进行同步，因此它可以用于资源受限和对抗性环境，包括医疗保健和物联网。

展望未来，Chakrabartty的团队将研究环境变化(如温度漂移)对FN定时器同步的影响。他们计划开发一种片上系统解决方案。