- Los contenedores a prueba de manipulaciones mantienen un registro encriptado del estado de su propiedad física, para que sepa si los piratas informáticos intentaron acceder a ella.
- Los contenedores se pueden imprimir en 3D, haciéndolos baratos y personalizables.
- Los ingenieros del Laboratorio Nacional de Los Álamos prevén que los contenedores se utilicen para muchos tipos de materiales y aplicaciones.
Suponga que desea enviar por correo un documento judicial a alguien de todo el país; por supuesto, no desea que nadie vea la información segura que contiene. Entonces, lo sella en un contenedor que tiene sensores especiales integrados en sus paredes y componentes electrónicos que monitorean el escudo de los sensores. Ahora, el contenedor está armado y monitoreado.
De camino a su destinatario previsto, digamos que el contenedor es pirateado. Cuando el destinatario abre más tarde el contenedor, saca el documento judicial, junto con una tarjeta SD (igual que las que podría usar para almacenar fotos digitales). Conectan la tarjeta a una computadora y miran el archivo. Ven un registro histórico encriptado de las experiencias del contenedor, desde el momento en que colocas ese documento en el contenedor y lo sellas, hasta el momento en que lo abren. En la lista de mensajes hay una notificación sobre un ataque de manipulación, junto con la fecha y hora del incidente. El mensaje también especifica el tipo de incumplimiento detectado, como la apertura o el corte del contenedor.
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Un equipo del Laboratorio Nacional de Los Álamos en Nuevo México espera que esta capacidad de ver información de seguridad grabada en tiempo real sobre materiales físicos sensibles se convierta en una herramienta cotidiana. Usando una impresora 3D, los ingenieros construyeron un prototipo “Contenedor a prueba de manipulaciones” (TEC) que parece una caja cilíndrica por fuera, pero por dentro contiene una compleja red de sensores y componentes electrónicos que registran posibles robos.
“Así que ahora tiene lo que llamamos continuidad del conocimiento de la seguridad del contenedor”, dice el líder del proyecto, John Bernardin. Mecánica Popular. “La idea aquí era construir una red de sensores de protección alrededor del contenedor. Entonces, si alguien lo abriera o intentara entrar, lo alertaría. Sabría que, hey, estoy siendo manipulado”.
Los TEC funcionarían para cualquier forma o tamaño de contenedor de seguridad que contenga materiales que desee mantener a salvo de intrusiones o robos. Y se imprimiría a medida para las necesidades de un cliente específico, dice Alexandria Marchi, ingeniera del proyecto. Mecánica Popular. “La belleza de la técnica de impresión 3D es que puede tener muchos tipos diferentes de formas y geometrías según el tipo de artículo que esté protegiendo”. Eso significa que el patrón del sensor también es único para cada TEC, lo que dificulta que un pirata informático aprenda a maniobrar para sortearlo.
¿Qué hay adentro?
Oculta detrás de la pared exterior visible del contenedor, una red densa y oculta de cables de fibra óptica está dispuesta en patrones. Los cables con forma de hilo llenan los lados, la tapa y el fondo del recipiente. Dentro del contenedor hay una fuente de luz pulsante (LED, diodo láser o dispositivo pequeño similar) que transmite a través de la fibra y golpea un detector al final de la fibra llamado fotodetector. El fotodetector está conectado a una placa de circuito impreso con un microcontrolador (un circuito integrado compacto que está integrado dentro de un sistema y actúa como el cerebro de la operación). El microcontrolador controla la fuente de luz y actúa como un monitor, verificando cualquier interrupción. en la luz que llega al fotodetector.
Si alguien intenta entrar en la caja, por ejemplo, perforando o cortando, inevitablemente cortará la red de sensores. Esta interrupción en el flujo de luz alertará al microcontrolador, lo que activará un registro de la interrupción como manipulación. Desde el momento en que se sella el contenedor, el sistema registra mensajes encriptados en una tarjeta SD a intervalos de tiempo regulares como prueba de que el dispositivo estuvo funcionando todo el tiempo, dice Alessandro Cattaneo, ingeniero del equipo. Mecánica Popular. Entonces, el destinatario autorizado verá una lista de mensajes con marcas de tiempo, algo así como: “Prueba del sistema, estado del contenedor correcto”. Si la caja experimentó manipulación, puede aparecer un mensaje como: “Se detectó manipulación del sistema”.
La caja puede contener cables de fibra óptica en múltiples capas de la pared, porque todo el contenedor, completo con los cables, se ensambla durante la impresión 3D. “Obtienes más cobertura y puedes ocultarlos mejor. Es extremadamente difícil de penetrar debido a las múltiples capas”, dice Marchi. Además, alguien que manipule la caja no podrá alterar los mensajes una vez que ingresen, porque están encriptados, dice ella.
Los prototipos se basan en un sello bidimensional que el equipo de Marchi y Cattaneo desarrolló en 2015. Adjunto a un paquete con contenido seguro, era legible de forma remota y estaba hecho con óxido de grafito. Este es un material con propiedades eléctricas “sintonizables” que son inherentemente sensibles a los ataques de manipulación, dice Cattaneo. Sin embargo, el método de impresión implica trabajar con un solvente y su producción requería mucho tiempo. La impresión de inyección de tinta de sellos 2D funcionó mejor.
¿Cómo podríamos usar contenedores a prueba de manipulaciones?
La misma tecnología podría usarse para una variedad de propósitos. Aquí están algunos ejemplos:
- Un frasco de pastillas, que podría romperse desde abajo, dejando intacto el sello a prueba de manipulaciones en la parte superior
- Una bóveda de un banco que podría alertar a un guardia de seguridad con detalles específicos de un allanamiento
- Una caja fuerte que podría enviar un mensaje de texto a su propietario tan pronto como se produzca un intento de allanamiento
- Evidencia policial que está bajo llave para preservar la integridad del ADN
- Una pintura valiosa que se envía a todo el país.
- Válvulas que deben permanecer intactas durante un proceso químico sensible
El siguiente paso parecía natural: ¿Por qué no obtener una cobertura completa tridimensional del elemento que está protegiendo? El equipo trabajó en su primer concepto 3D con Bernardin, utilizando sus impresoras 3D. El proyecto dispuso un patrón de huellas eléctricas hechas de plástico conductor dentro de un contenedor eléctricamente aislante. Las huellas de plástico conductor se imprimieron en la pared del contenedor a medida que se construía.
Sin embargo, el equipo pasó a la fibra óptica para demostrar que podían implementar la tecnología de sensores de diferentes maneras. El cable de fibra óptica es “una hebra larga y sólida de vidrio que se desenrolla y se coloca en la pared del contenedor a medida que se construye”, dice Bernardin en un correo electrónico. “Para ciertos contenedores de geometría como cilindros, el contenedor de fibra se puede hacer mucho más rápido que el contenedor de trazas conductoras”, agrega Bernardin. “El sensor de fibra óptica también es menos susceptible a las interferencias electromagnéticas [than] los sensores de traza conductivos para ciertas aplicaciones.” Por ejemplo, la interferencia de imanes fuertes o campos eléctricos fuertes interactúan con las huellas de plástico conductor en las paredes del contenedor, explica Bernardin.
La conclusión es que los TEC son reutilizables, se pueden fabricar de forma económica y sencilla, y pueden proporcionar un control continuo e indeleble de muchos tipos de materiales seguros. El grupo ahora está tratando de encontrar socios comerciales para descubrir cómo fabricar TEC.
Mientras tanto, los ingenieros están desarrollando funciones adicionales para los contenedores, como enviar mensajes de texto en tiempo real al teléfono de alguien tan pronto como se produzca la manipulación. Otra idea sería agregar antenas y equipos de transmisión de radiofrecuencia para transmitir la información de manipulación a los usuarios interesados.
Debido a que la red de sensores protege automáticamente el contenido de los ataques de manipulación, los TEC podrían incluir sensores adicionales para medir todo tipo de información, incluida la orientación del artículo, los golpes que recibe o los cambios de temperatura. “En realidad puedes grabar todo lo que sucedió. Y esto podría tener algunos cambios incluso en la forma de hacer negocios, porque una compañía de seguros podría usar esta información para proponer primas de póliza más competitivas”, dice Cattaneo.
Los contenedores también podrían autodestruirse de una manera que recuerda a los thrillers de espías como Misión imposible, en el que la información destinada al espía se fríe antes de que nadie más pueda verla. Este tipo de “postura defensiva” desactivaría lo que hay dentro, por lo que no puede quedar expuesto a los piratas informáticos que penetran en la red de sensores, dice Bernardin.
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