未來的電子設備可能會在其電路中集成改進的安全措施，以幫助抵禦惡意攻擊。來自阿卜杜拉國王科技大學（KAUST）的研究人員展示瞭如何將基於自旋電子學前沿領域的保護性”邏輯鎖”插入電子芯片的集成電路中，以保護芯片安全。

“對基於硬件的安全功能的需求反映了現代電子製造的全球化性質，”來自KAUST的Yehia Massoud解釋說。電子公司通常僱用大型專業的外部代工廠來生產他們的芯片，這最大限度地降低了成本，但給供應鏈帶來了潛在的漏洞。電路設計可能只是被一個不受信任的代工廠非法複製，用於生產假冒的芯片，或者可能被惡意修改，在電路中加入”硬件木馬”，以某種方式對其行為產生不利的影響。

馬蘇德實驗室的博士生迪維安舒（Divyanshu Divyanshu）說：”為了增加對全球化集成電路製造鏈的信心，現在廣泛使用諸如邏輯鎖定等安全方法。為了捍衛芯片安全，ITL團隊設計了一種基於被稱為磁隧道結（MTJ）的組件的集成電路邏輯鎖。”

迪維安舒解釋說，邏輯鎖的工作原理類似於密碼鎖。除非向鎖提供正確的”鑰匙”組合信號，否則電路的操作會被擾亂。鎖的鑰匙存儲在防篡改的存儲器中，確保硬件安全，防止幾種威脅模式。

MTJ的邏輯鎖定行為是基於自旋電子學，一種新興的先進電子學形式。自旋電子學是一個研究領域，其中除了電荷之外，還利用了電子的一種物理屬性，即自旋。MTJ的電子輸出取決於其內部電子的自旋排列。然而，只有當MTJ接收到正確的關鍵信號輸入時，它才能產生正確的輸出，使受保護的電路發揮作用。

與傳統的矽元件相比，基於自旋的設備有幾個優點，包括低工作電壓和待機時無功耗。隨著製造方法的進步，在芯片設計中使用新興的自旋電子器件結構的可能性已經增加，這些特性使自旋電子器件成為探索硬件安全的潛在選擇。

該團隊的工作表明，自旋電子器件可能是邏輯鎖定任務的理想選擇。研究人員表示下一步將包括調查其他基於自旋的設備，在KAUST現有的最先進的製造設施的幫助下，開發邏輯鎖定塊。