A medida que continúa la digitalización, los dispositivos conectados se abren paso en más y más áreas de la vida cotidiana, sin embargo, estos suelen ser vulnerables a los ciberataques; en el pasado, muchos consumidores finales, como los usuarios de servicios online, se vieron afectados además de la industria y las empresas. Un consorcio alemán de industrias, universidades e institutos de investigación tiene como objetivo hacer que estos sistemas sean más seguros en el futuro gracias a la transmisión de datos y la computación basados en la luz. Durante los próximos tres años, el proyecto «Silhouette» (Silicon Photonics for Trusted Electronic Systems) desarrollará soluciones de aplicación universal. El Ministerio Federal de Educación e Investigación de Alemania, BMBF, está financiando el proyecto con alrededor de 12 millones de euros.
Con el Internet de las cosas (IoT), es decir, la conexión en red de numerosos objetos físicos y virtuales inteligentes, numerosas aplicaciones ya están generando valor añadido para la industria, la logística y los negocios. Para el 2025, se prevé un aumento de 30.000 a 75.000 millones de dispositivos IoT. En consecuencia, se están realizando esfuerzos globales para mejorar la seguridad de estos activos para proteger los datos confidenciales del uso indebido por parte de terceros. Uno de los métodos que se utilizan para lograrlo son los algoritmos criptográficos sólidos y compatibles con hardware. Sin embargo, con el aumento de las velocidades de comunicación, el coste negativo y el presupuesto de energía aumentan. “Al expandir las tecnologías basadas en silicio para incluir componentes especiales fotónicos, es decir, basados en la luz, podemos abordar este problema”, explica Marcus Pietzsch. científico del Instituto Fraunhofer de Microsistemas Fotónicos IPMS en Dresde y coordinador del proyecto Silhouette.
El proyecto tiene como objetivo crear una solución de plataforma universal para desarrollar tales sistemas híbridos. El punto clave es convertir las señales eléctricas críticas para la seguridad en señales ópticas, procesarlas o validarlas y finalmente convertirlas de nuevo. “Los canales de transmisión fotónica por sí solos ofrecen la ventaja de ser virtualmente imposibles de manipular y a prueba de tomas”, continúa Pietzsch.
El enfoque híbrido del consorcio permite el uso de componentes críticos para la seguridad existentes de proveedores externos, de modo que la gama actual de aplicaciones se puede mantener idealmente. El proyecto cubre toda la cadena de valor: desde el diseño de los componentes eléctricos y ópticos, pasando por la tecnología de fabricación, montaje e interconexión, hasta las pruebas e inspecciones. Se está prestando especial atención a garantizar un corto tiempo de comercialización. «En la actualidad, todavía es difícil producir circuitos electroópticos híbridos de forma rentable y en grandes cantidades», dice Pietzsch. Por lo tanto, los socios del proyecto pondrán en común su experiencia para desarrollar prototipos que ya contienen características de productos seguros adecuados para la producción en masa.
La solución de plataforma europea aborda la confiabilidad y la soberanía tecnológica
La solución de plataforma electroóptica (E/O) “Made in Europe” garantizará la soberanía tecnológica y la confiabilidad también en el proceso de diseño y fabricación. A diferencia de la microelectrónica, Alemania puede demostrar un liderazgo en el desarrollo de la fotónica en todos los ámbitos. “Para mantener este liderazgo y, en perspectiva, lograr la soberanía en la fabricación, los componentes fotónicos deben ser más accesibles. El requisito previo para esto es la interfaz universal más simple posible para los componentes digitales existentes, que seguirá siendo indispensable”, dice Pietzsch.
El mayor segmento de mercado de componentes fotónicos es actualmente el sector de las telecomunicaciones. Por lo tanto, las tecnologías de seguridad fotónica desarrolladas en el proyecto “Silhouette” están orientadas a los requisitos de seguridad específicos de este segmento de mercado. “Las áreas temáticas más allá de esto, como la inteligencia artificial, la simulación y los problemas complejos de optimización matemática, están todavía en la etapa de desarrollo o prototipo o se están fabricando como series pequeñas con volúmenes bajos”, explica Pietzsch. «El consorcio ve aquí un gran potencial para hacer que estas tecnologías sean accesibles a un amplio grupo de usuarios y, al mismo tiempo, abrir campos de aplicación completamente nuevos».
Acerca del proyecto «Silhouette»
El proyecto » Silhouette» tiene un presupuesto de más de 15 millones de euros, de los cuales más de 12 provienen de la financiación del Ministerio de Educación e Investigación de Alemania BMBF. El consorcio está formado por el Instituto Fraunhofer de Microsistemas Fotónicos IPMS de Dresde como coordinador del proyecto, el Instituto Fraunhofer de Fiabilidad y Microintegración IZM de Berlín con su sucursal del instituto IZM-ASSID en Moritzburg, el Instituto Fraunhofer de Telecomunicaciones HHI de Berlín, el Instituto de Electrónica Packaging Technology (IAVT) y el grupo Integrated Photonic Devices (IPD) de la Universidad Técnica de Dresde, el desarrollador y fabricante de tecnología OSRAM Opto Semiconductors de Regensburg, y el desarrollador y comercializador de óptica cuántica qutools de Munich. El proyecto se extiende desde 2021 hasta 2024.
Imágenes: Instituto Fraunhofer
