Un laboratorio virtual analizará componentes microelectrónicos esenciales en armas militares

Virtual Lab to Test Critical Microelectronics in Military Weapons

Por Dialogo
diciembre 30, 2014




Con el auspicio del programa de Integridad y Fiabilidad de Circuitos Integrados de la Agencia de Proyectos de Investigación Avanzada de Defensa (DARPA), los investigadores del Centro Naval de Combate en Superficie (NSWC, por sus siglas en inglés) y del Laboratorio de Investigación de la Fuerza Aérea (AFRL, por sus siglas en inglés) están trabajando juntos en crear nuevos métodos poderosos para determinar la fiabilidad y la integridad de los microchips integrados en algunos de los sistemas cibernéticos y armas militares más importantes del país.

El uso de circuitos integrados o microchips es cada vez más frecuente: se encuentran prácticamente en todos los dispositivos y sistemas modernos, desde computadoras de escritorio y portátiles, teléfonos celulares hasta aeronaves de combate y municiones. A pesar de la importancia y el uso generalizado de estos componentes, actualmente existen pocas técnicas automatizadas capaces de detectar si la funcionalidad prevista de los microchips se ha visto comprometida durante cualquier etapa de los procesos de diseño y fabricación.

Para garantizar el rendimiento de los circuitos integrados en los sistemas militares, DARPA, en conjunto con sus socios en las fuerzas armadas, desarrolló un “laboratorio virtual” con un entorno integrado de diseño asistido por computadora, o CAD, y uso compartido de datos para transferir los grandes volúmenes de datos acumulados durante el análisis y la depuración de los microchips. Además del uso compartido de datos, se creó un sitio web para el laboratorio virtual que facilita la comunicación entre investigadores gubernamentales y los participantes del sector académico y la industria.

“Los circuitos integrados o microchips son la columna vertebral de toda la tecnología de la información y los sistemas electrónicos de aplicación militar y es fundamental para la seguridad nacional garantizar que estos microchips no sean manipulados sin autorización.Lamentablemente, esta tarea se ha vuelto cada vez más difícil debido a que se diseñan y se construyen más microchips en instalaciones comerciales alrededor del mundo”, explicó Kerry Bernstein, director del programa de DARPA. “Mejorar la detección de intrusiones y la velocidad de análisis de los microchips en toda la comunidad de investigación ayudará a prevenir la instalación de chips falsos en los sistemas militares y aumentará la confianza general en la cadena de suministro de tecnología electrónica”.

El laboratorio virtual de DARPA está generando nuevos métodos para que los investigadores pongan a prueba sistemas electrónicos de alta complejidad, lo que dará lugar a innovadoras herramientas de análisis de fiabilidad. Estas herramientas se aplican a los artículos de prueba que DARPA distribuye entre los participantes del programa, quienes someten a los chips a las cargas más comunes en condiciones normales de funcionamiento.

Una de las pruebas, conocida como análisis avanzado de fallos, utiliza equipo de vanguardia, que incluye múltiples técnicas de microscopía óptica de exploración, transferidas a comienzos de este año de DARPA a NWSC.En una investigación reciente realizada por la división Crane de NWSC, el Laboratorio de Investigación de la Base Aérea Wright-Patterson y el Instituto de Ciencias de la Información de la Universidad del Sur de California, los investigadores desarrollaron una técnica patentada no destructiva para analizar y reparar microchips con comportamiento errático. Con esta novedosa herramienta de análisis de fallos, el quipo pudo determinar el fallo de diseño preciso responsable del comportamiento y corregir el problema.

“En nuestra búsqueda por autenticar, reparar o eliminar microchips presuntamente falsos a través de estas iniciativas, es esencial ampliar la disponibilidad de herramientas y técnicas no invasivas y los resultados relacionados en todo el Departamento de Defensa”, señaló Bernstein. “Dada la generalización y la vulnerabilidad de los microchips los números no parecen estar de nuestro lado. No obstante, a través del laboratorio virtual podemos ayudar a inclinar la balanza a nuestro favor. Al facilitar recursos de prueba a nuestros socios del servicio y trabajar juntos de manera más eficaz, podemos garantizar la fiabilidad de nuestros sistemas electrónicos más importantes”.



Con el auspicio del programa de Integridad y Fiabilidad de Circuitos Integrados de la Agencia de Proyectos de Investigación Avanzada de Defensa (DARPA), los investigadores del Centro Naval de Combate en Superficie (NSWC, por sus siglas en inglés) y del Laboratorio de Investigación de la Fuerza Aérea (AFRL, por sus siglas en inglés) están trabajando juntos en crear nuevos métodos poderosos para determinar la fiabilidad y la integridad de los microchips integrados en algunos de los sistemas cibernéticos y armas militares más importantes del país.

El uso de circuitos integrados o microchips es cada vez más frecuente: se encuentran prácticamente en todos los dispositivos y sistemas modernos, desde computadoras de escritorio y portátiles, teléfonos celulares hasta aeronaves de combate y municiones. A pesar de la importancia y el uso generalizado de estos componentes, actualmente existen pocas técnicas automatizadas capaces de detectar si la funcionalidad prevista de los microchips se ha visto comprometida durante cualquier etapa de los procesos de diseño y fabricación.

Para garantizar el rendimiento de los circuitos integrados en los sistemas militares, DARPA, en conjunto con sus socios en las fuerzas armadas, desarrolló un “laboratorio virtual” con un entorno integrado de diseño asistido por computadora, o CAD, y uso compartido de datos para transferir los grandes volúmenes de datos acumulados durante el análisis y la depuración de los microchips. Además del uso compartido de datos, se creó un sitio web para el laboratorio virtual que facilita la comunicación entre investigadores gubernamentales y los participantes del sector académico y la industria.

“Los circuitos integrados o microchips son la columna vertebral de toda la tecnología de la información y los sistemas electrónicos de aplicación militar y es fundamental para la seguridad nacional garantizar que estos microchips no sean manipulados sin autorización.Lamentablemente, esta tarea se ha vuelto cada vez más difícil debido a que se diseñan y se construyen más microchips en instalaciones comerciales alrededor del mundo”, explicó Kerry Bernstein, director del programa de DARPA. “Mejorar la detección de intrusiones y la velocidad de análisis de los microchips en toda la comunidad de investigación ayudará a prevenir la instalación de chips falsos en los sistemas militares y aumentará la confianza general en la cadena de suministro de tecnología electrónica”.

El laboratorio virtual de DARPA está generando nuevos métodos para que los investigadores pongan a prueba sistemas electrónicos de alta complejidad, lo que dará lugar a innovadoras herramientas de análisis de fiabilidad. Estas herramientas se aplican a los artículos de prueba que DARPA distribuye entre los participantes del programa, quienes someten a los chips a las cargas más comunes en condiciones normales de funcionamiento.

Una de las pruebas, conocida como análisis avanzado de fallos, utiliza equipo de vanguardia, que incluye múltiples técnicas de microscopía óptica de exploración, transferidas a comienzos de este año de DARPA a NWSC.En una investigación reciente realizada por la división Crane de NWSC, el Laboratorio de Investigación de la Base Aérea Wright-Patterson y el Instituto de Ciencias de la Información de la Universidad del Sur de California, los investigadores desarrollaron una técnica patentada no destructiva para analizar y reparar microchips con comportamiento errático. Con esta novedosa herramienta de análisis de fallos, el quipo pudo determinar el fallo de diseño preciso responsable del comportamiento y corregir el problema.

“En nuestra búsqueda por autenticar, reparar o eliminar microchips presuntamente falsos a través de estas iniciativas, es esencial ampliar la disponibilidad de herramientas y técnicas no invasivas y los resultados relacionados en todo el Departamento de Defensa”, señaló Bernstein. “Dada la generalización y la vulnerabilidad de los microchips los números no parecen estar de nuestro lado. No obstante, a través del laboratorio virtual podemos ayudar a inclinar la balanza a nuestro favor. Al facilitar recursos de prueba a nuestros socios del servicio y trabajar juntos de manera más eficaz, podemos garantizar la fiabilidad de nuestros sistemas electrónicos más importantes”.
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