電子元器件造假有多可怕？美國(guó)軍方竟被逼出“四重殺手锏”

五角大樓的國(guó)防采購(gòu)處(DLA)盡管對(duì)元器件供應(yīng)商有嚴(yán)格的審查要求，但在全球半導(dǎo)體生產(chǎn)和銷售市場(chǎng)如此分散的環(huán)境下也顯得力不從心，只好求助于先進(jìn)的檢查技術(shù)來應(yīng)對(duì)假冒元器件的問題。四種由DARPA與合作開發(fā)商研發(fā)的假冒元器件檢測(cè)技術(shù)便應(yīng)運(yùn)而生。

根據(jù)Gartner的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，2016 年全球半導(dǎo)體銷售額達(dá)到3397億美元，美國(guó)國(guó)防部雖然是一個(gè)電子元器件采購(gòu)大戶，但其采購(gòu)量也不到全球總量的1%。五角大樓的國(guó)防采購(gòu)處(DLA)盡管對(duì)元器件供應(yīng)商有嚴(yán)格的審查要求，但在全國(guó)半導(dǎo)體生產(chǎn)和銷售市場(chǎng)如此分散的環(huán)境下也顯得力不從心，只好求助于先進(jìn)的檢查技術(shù)來應(yīng)對(duì)假冒元器件的問題。

2012年美國(guó)參議院軍事委員會(huì)在一份報(bào)告中披露，有超過100萬個(gè)假冒電子元器件混入美國(guó)軍方采購(gòu)供應(yīng)系統(tǒng)，1800個(gè)假冒案例被發(fā)現(xiàn)，從武器視覺系統(tǒng)到計(jì)算機(jī)，甚至軍用飛機(jī)都有假冒情況(EDN此前報(bào)道過《中國(guó)某企業(yè)84000個(gè)假器件混入美軍供應(yīng)鏈，美國(guó)防部大動(dòng)作打假》)。如何檢查和杜絕這些復(fù)雜的假冒元器件就成了美國(guó)國(guó)防部的重要議題。

假冒元器件對(duì)電子產(chǎn)品的危害自不必說，對(duì)國(guó)防和軍事更是影響深遠(yuǎn)。美國(guó)國(guó)防部下屬的國(guó)防先進(jìn)研究項(xiàng)目處(DARPA)專門負(fù)責(zé)為軍方研發(fā)先進(jìn)的技術(shù)，其開發(fā)的很多技術(shù)當(dāng)然也在非軍事領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。下面介紹四種由DARPA與合作開發(fā)商研發(fā)、專門應(yīng)對(duì)假冒元器件的檢測(cè)技術(shù)。

植物DNA標(biāo)識(shí)

大概無人會(huì)將計(jì)算機(jī)芯片與植物DNA聯(lián)系起來。但美國(guó)五角大樓國(guó)防采購(gòu)處(DLA)卻與一家稱為應(yīng)用DNA科學(xué)的生物科技公司合作，對(duì)植物DNA進(jìn)行重組，加密后附著在芯片及其它電子元器件上來驗(yàn)證真?zhèn)巍?/p>

檢測(cè)人員只要用光掃射一下待檢測(cè)器件，就會(huì)出現(xiàn)一個(gè)標(biāo)識(shí)來確認(rèn)DNA是否存在?？焖俨潦脴?biāo)識(shí)即可進(jìn)行DNA分析以確定元器件的真?zhèn)巍?/p>

如果一個(gè)芯片被涂抹處理過，這個(gè)DNA標(biāo)識(shí)就會(huì)被破壞或擦除，缺少標(biāo)識(shí)的元器件馬上就會(huì)觸發(fā)報(bào)警告知檢測(cè)人員。

光學(xué)掃描

有時(shí)候一個(gè)最成功的創(chuàng)新卻因其它創(chuàng)新而產(chǎn)生。這里所說的光學(xué)掃描技術(shù)就是如此。

軍方最初收購(gòu)ChromoLogic LLC是為了研究DNA標(biāo)簽與跟蹤能力，看條形碼生成系統(tǒng)是否可與DNA配合使用來提高安全性。

ChromoLogic研究人員卻發(fā)現(xiàn)原本開發(fā)用于對(duì)DNA代碼進(jìn)行標(biāo)簽和跟蹤的光學(xué)掃描技術(shù)通過讀取元器件表面層的數(shù)據(jù)，可將真實(shí)元器件與假冒元器件區(qū)分開來。因?yàn)榧倜霸骷饕峭ㄟ^改變其表面層制成，光學(xué)掃描只需一秒便可辨別真?zhèn)巍?/p>

植入式探測(cè)器

DARPA啟動(dòng)了一個(gè)國(guó)防供應(yīng)鏈硬件完整性電子防御(SHIELD)項(xiàng)目，開發(fā)一種100μm大小的植入式器件(dielet)用于驗(yàn)證電子元器件的真?zhèn)?。這種植入式探測(cè)器件包括一個(gè)完全加密的引擎和數(shù)個(gè)監(jiān)測(cè)傳感器，可以準(zhǔn)確識(shí)別假冒的元器件。

這種探測(cè)器件會(huì)制造工廠被植入元器件內(nèi)，或粘附到可靠的元器件上，但不會(huì)改變?cè)骷墓逃性O(shè)計(jì)和可靠性。探測(cè)器件與宿主元器件之間沒有電連接，由手持探頭供電。將手持探頭靠近植入式探測(cè)器件進(jìn)行掃描即可檢測(cè)元器件的真?zhèn)?。掃描之后，序列?hào)被上傳到中央服務(wù)器，服務(wù)器返回一個(gè)非加密的信號(hào)，然后植入式探測(cè)器件反饋一個(gè)加密數(shù)據(jù)，即可顯示元器件的真?zhèn)巍?/p>

先進(jìn)掃描光學(xué)顯微鏡(ASOM)

DARPA與SRI國(guó)際公司共同研發(fā)的先進(jìn)掃描光學(xué)顯微鏡(ASOM)技術(shù)采用一種極其細(xì)微的紅外激光束來掃描IC器件，可以在納米級(jí)探測(cè)微電路，在晶體管級(jí)揭示出芯片結(jié)構(gòu)及其功能特性。

DARPA于2010年啟動(dòng)稱為IRIS的集成電路真實(shí)和可靠性項(xiàng)目，以開發(fā)可以檢測(cè)芯片的技術(shù)和軟件。ASOM技術(shù)已經(jīng)交付軍方工程師對(duì)電子元器件進(jìn)行辨別分析，其中包括對(duì)執(zhí)法部門查處的芯片檢測(cè)。

以上四種先進(jìn)的技術(shù)都可以有效檢測(cè)電子元器件的真實(shí)性，解決美國(guó)國(guó)防部采購(gòu)鏈中存在的假冒元器件問題。但在假冒元器件越來越嚴(yán)重的市場(chǎng)環(huán)境下，新技術(shù)的開發(fā)者任重道遠(yuǎn)。