
KAUST(キング・アブドラ科学技術大学)の研究者グループは、「メモリスタ」と呼ばれる回路の画期的な新製造技術を発表しました。メモリスタは、抵抗器、コンデンサ、インダクタと並ぶ4つの基本電子部品の一つです。この新技術により、暗号技術に不可欠な要素の一つである真性乱数生成器(TRNG)の作成が可能になることが実証されました。
真性乱数生成器は暗号技術に不可欠な要素であり、直感に反するかもしれませんが(そもそも乱数を生成するのがどれほど難しいことか)、最も故障しやすいものの一つでもあります。これは、ランダムな分布(つまり、起こり得るすべての事象が等しく発生する確率を持つ分布)が、簡単に非ランダムな分布になってしまうためです。
しかし、電気部品には動作限界があり、わずかな電圧変化でも計算や光電の「誤差」が生じ、パターンが形成される可能性があります。もちろん、ランダムであるはずの数字のプールにパターンが現れた場合、それはもはや真のランダム性ではありません。パターン、つまり、ある数字が他の数字よりもわずかに異なる確率で選ばれるという状態が存在します。そして、それが真のランダム性でなければ、現れたパターンを抽出し、分析し、暗号化された出力と比較することができます…こうして、暗号的に安全であるとされるメッセージへの道が開かれるのです。
「私たちは、六方晶窒化ホウ素と呼ばれる新しい2次元層状材料を用いてメモリスタを作製しました。この上に、スケーラブルで低コストなインクジェット印刷技術を用いて銀電極を印刷しました」と、KAUSチームの研究者であるパゾス氏は述べています。「2D h-BNの独自の特性は電極印刷後も維持され、優れた電力とランダム信号生成を可能にします。」
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結果として得られた TRNG ジェネレーターは、明らかにチームの期待どおりでした。時間の経過に伴うランダム信号の安定性という点で TRNG の最高のパフォーマンスを示し、エネルギー消費が信じられないほど低く、最後に、回路の読み取りが簡単で高速であり、メモリスタ ベースの TRNG で 1 秒あたり 700 万ビットのランダム ビットを生成できるようになりました。
「さらに、私たちのメモリスタを市販のマイクロコントローラに接続し、乱数生成のライブ実験をリアルタイムで行うことで、乱数を生成する回路を構築して実演しました」とパゾス氏は付け加えた。
Francisco Pires 氏は、Tom's Hardware のフリーランス ニュース ライターであり、量子コンピューティングに関心を持っています。