Criptografia pós-quântica
Nova tecnologia pode proteger dispositivos biomédicos sem fio contra ataques quânticos
Chip ultraeficiente permite algoritmos de criptografia extremamente robustos

Halfpoint via Shutterstock

Mulher diabética usando bomba de insulina

Por Redação SciAdvances

25 de abril de 2026, 12:15

Fonte

Instituto de Tecnologia de Massachusetts (MIT)

Áreas

Bioeletrônica, Biomateriais, Ciência de Dados, Computação, Dispositivos Vestíveis, Engenharia Biomédica, Modelagem Matemática, Sistemas de Controle

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Para dispositivos em geral, e em particular para dispositivos biomédicos vestíveis sem fio, o avanço da computação quântica provavelmente tornará os esquemas de segurança atuais mais susceptíveis a ataques.

Estas invasões podem comprometer o funcionamento dos dispositivos e apresentar um alto risco para a segurança de dados dos pacientes.

Atualmente, cientistas e formuladores de políticas estão trabalhando para projetar e implementar a chamada criptografia pós-quântica, um novo nível de defesa mais robusto contra esses possíveis ataques com tecnologia quântica.

Mas a complexidade da criptografia pós-quântica pode aumentar significativamente o consumo de energia dos dispositivos, o que leva a novos requisitos de projeto de hardware para atender a essas novas exigências.

Avanço: novo hardware permite a aplicação de protocolos seguros na era da computação quântica de maneira altamente eficiente

Pesquisadores do Instituto de Tecnologia de Massachusetts (MIT), nos EUA, desenvolveram um microchip ultraeficiente que pode garantir técnicas de criptografia pós-quântica para dispositivos biomédicos sem fio, como marca-passos e bombas de insulina.

Estes dispositivos biomédicos – vestíveis, ingeríveis ou implantáveis – ​​geralmente têm restrições de energia que impedem a implementação de protocolos de segurança computacionalmente exigentes.

Para viabilizar a aplicação de protocolos de criptografia pós-quântica, que consomem muita energia, em dispositivos biomédicos sem fio, os pesquisadores do MIT projetaram um microchip personalizado, chamado de Circuito Integrado de Aplicação Específica (ASIC), que reduz significativamente o consumo de energia, garantindo o mais alto nível de segurança.

O microchip também inclui proteções integradas contra tentativas de invasão física que podem burlar a criptografia para roubar dados do usuário, como o número do seguro social de um paciente ou as credenciais do dispositivo.

Vários recursos de segurança, em um só lugar

O processo de design do hardware incluiu vários recursos ‘embarcados’ no chip, como compartilhamento de recursos computacionais dos algoritmos de criptografia pós-quântica com o chip para aumentar a eficiência energética e um gerador de números aleatórios verdadeiros (chaves secretas) altamente eficiente.

Além disso, também foram incorporadas contramedidas para prevenção de ataque de canal lateral de energia, um tipo de tentativa de invasão física, nas partes mais vulneráveis dos protocolos de criptografia; e um mecanismo de detecção precoce de falhas para interromper as operações do chip antecipadamente caso seja detectada uma falha na fonte de energia.

Com isso, o chip alcançou uma eficiência energética de 20 a 60 vezes maior do que todas as outras técnicas de criptografia pós-quântica comparadas, com uma área mais compacta do que muitos chips existentes.

Dispositivos mais seguros, pacientes mais protegidos

Em longo prazo, o novo chip poderá permitir que dispositivos biomédicos sem fio de próxima geração mantenham uma segurança robusta mesmo com os avanços da computação quântica.

Segundo Seoyoon Jang, doutoranda em Engenharia Elétrica e Ciência da Computação do MIT e autora principal do estudo, limitações de energia impedem dispositivos biomédicos de alcançarem níveis de segurança mais elevados, e o novo hardware tem uma solução muito prática para proteger a privacidade dos pacientes.

Neste cenário, o Dr. Anantha Chandrakasan, professor de Engenharia Elétrica e Ciência da Computação do MIT e autor sênior da pesquisa, disse que fornecer segurança robusta, mesmo para os dispositivos com recursos limitados, é cada vez mais importante e desafiador.

O professor também destacou que a pesquisa demonstrou que é possível alcançar proteção criptográfica robusta para dispositivos biomédicos, juntamente com eficiência energética e programabilidade.

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Autores/Pesquisadores Citados

Seoyoon Jang

Doutoranda em Engenharia Elétrica e Ciência da Computação do Instituto de Tecnologia de Massachusetts (MIT)

Dr. Anantha Chandrakasan

Professor de Engenharia Elétrica e Ciência da Computação do MIT
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