باحثو MIT يطورون رقاقة فائقة الكفاءة لحماية الأجهزة الطبية من الهجمات الكمومية

طور باحثون في معهد MIT رقاقة إلكترونية فائقة الكفاءة قادرة على حماية الأجهزة الطبية اللاسلكية مثل منظمات ضربات القلب ومضخات الأنسولين من الهجمات الكمومية المستقبلية. هذه الرقاقة الدقيقة، بحجم رأس إبرة، تمكن من تشغيل خوارزميات التشفير ما بعد الكمومي (Post-Quantum Cryptography) على الأجهزة الطبية محدودة الطاقة.

تواجه الأجهزة الطبية اللاسلكية تحدياً كبيراً في الأمان السيبراني، حيث أن معظمها يفتقر للحماية القوية بسبب القيود الصارمة على استهلاك الطاقة. مع تقدم الحوسبة الكمومية، من المتوقع أن تصبح أساليب التشفير التقليدية عرضة للكسر، مما يستدعي تطبيق تقنيات التشفير ما بعد الكمومي التي تتطلب قوة حاسوبية أكبر بمقدار مئات المرات. تقول الباحثة الرئيسية Seoyoon Jang من قسم الهندسة الكهربائية وعلوم الحاسوب: "الأجهزة الطرفية الصغيرة منتشرة في كل مكان، والأجهزة الطبية هي غالباً أكثر الأهداف عرضة للهجمات لأن قيود الطاقة تمنعها من الحصول على أعلى مستويات الأمان".

اعتمد فريق البحث على نهج متعدد الأوجه لتحقيق هذا الإنجاز. أولاً، نفذوا مخططين مختلفين من التشفير ما بعد الكمومي لتعزيز المتانة وضمان "مقاومة المستقبل" للجهاز. ثانياً، صمموا مولد أرقام عشوائية حقيقي عالي الكفاءة مدمج في الرقاقة لتوليد المفاتيح السرية. ثالثاً، أضافوا تدابير مضادة لهجمات القناة الجانبية للطاقة (Power Side-Channel Attacks) التي تحلل استهلاك الطاقة لسرقة المعلومات السرية. رابعاً، دمجوا آلية للكشف المبكر عن الأعطال توقف العمليات عند اكتشاف تذبذبات في الجهد الكهربائي.

حققت الرقاقة الجديدة كفاءة في استهلاك الطاقة تفوق التقنيات الأخرى بـ 20 إلى 60 مرة، مع مساحة أكثر إحكاماً من معظم الرقائق الموجودة. هذا التطور يأتي في وقت حرج، حيث تستعد وكالات مثل المعهد الوطني للمعايير والتكنولوجيا NIST للبدء في إلغاء بروتوكولات التشفير التقليدية تدريجياً لصالح خوارزميات التشفير ما بعد الكمومي الأقوى. يمثل هذا الإنجاز خطوة مهمة في السباق العالمي لتأمين الأجهزة الذكية ضد التهديدات الكمومية المستقبلية، خاصة في القطاع الطبي الحساس الذي يتعامل مع بيانات المرضى الشخصية والحيوية.