La UB impulsa una tecnologia per garantir la integritat i la traçabilitat de les dades en infraestructures crítiques
La integritat de les dades recollides pels sensors que monitoren infraestructures crítiques, com ara ponts, preses o carreteres, és un element fonamental per gestionar-ne el manteniment i avaluar possibles fallades.
Investigadors de la Universitat de Barcelona (UB) col·laboren amb l’empresa Worldsensing en un nou consorci publicoprivat per desenvolupar una solució tecnològica que garanteixi la integritat i la traçabilitat d’aquesta informació, protegint-la davant possibles manipulacions i permetent-ne una auditoria completa des de l’origen de les dades fins a l’explotació final.
«El projecte desenvolupa una eina integral basada en arquitectura oberta RISC-V que no només captarà i transmetrà informació per determinar l’estat d’infraestructures essencials, sinó que també garantirà que les dades siguin verificables i no hagin estat alterades», explica Ángel Diéguez Barrientos, catedràtic del Departament d’Enginyeria Electrònica i Biomèdica de la Facultat de Física, que lidera la participació de la UB en el projecte.
Actualment, la recopilació de dades d’infraestructures crítiques es duu a terme mitjançant sistemes que ofereixen monitoratge continu, però que «sovint presenten limitacions pel que fa a la traçabilitat i l’auditabilitat, així com una dependència de processos manuals», assenyala l’investigador.
El projecte desenvolupa una nova generació de node IoT (Internet of Things), un dispositiu electrònic intel·ligent connectat a la xarxa que integra sensors, capacitat de processament i sistemes de comunicació per captar dades de l’entorn, amb autenticació i integritat de dades verificables.
El nucli tecnològic és un sistema en xip (System on Chip, SoC) que integra en un únic microxip els blocs essencials del dispositiu —processador, memòria i interfícies de comunicació—, cosa que permet reduir-ne la mida i el consum energètic i millorar-ne el rendiment. En aquest projecte, el SoC incorporarà acceleradors de maquinari criptogràfic i mecanismes d’autenticació, de manera que les dades quedaran protegides i seran verificables des del seu origen.
Codi obert i baix consum
El SoC es basa en l’arquitectura de codi obert RISC-V, una tecnologia que permet dissenyar maquinari flexible i personalitzable. Un dels seus principals avantatges és la capacitat d’operar amb un consum energètic molt reduït, un aspecte clau en aplicacions IoT, en què els dispositius han de funcionar durant llargs períodes sense manteniment.
«L’alta eficiència energètica del node IoT reduirà la necessitat d’intervencions freqüents, fet que permetrà optimitzar els costos operatius i millorar la sostenibilitat del sistema», destaca Diéguez.
Seguretat i traçabilitat mitjançant blockchain
Més enllà de la captació i la transmissió de dades, el sistema incorpora mecanismes d’encriptació i autenticació des del mateix dispositiu, així com un registre inalterable i traçable mitjançant tecnologia blockchain a escala de sistema. D’aquesta manera, la informació queda protegida davant manipulacions i es pot auditar de manera transparent.
«Tal com passa amb les caixes negres dels avions, l’emmagatzematge segur i immutable de les dades sobre les infraestructures és vital per comprendre a posteriori les causes d’un accident i prevenir futurs desastres», subratlla el catedràtic.
Aplicació industrial i validació en entorn real
La solució permetrà als fabricants de dispositius IoT integrar aquesta tecnologia en els seus productes com una alternativa econòmica i eficient per desenvolupar dispositius segurs, de baix consum i basats en maquinari obert adaptable a diferents aplicacions.
Per la seva banda, els gestors d’infraestructures crítiques podran millorar la seguretat i la fiabilitat dels seus sistemes gràcies a dispositius equipats amb la nova solució tecnològica, que garantirà l’emmagatzematge segur i immutable de les dades.
Durant els tres anys del projecte, la tecnologia es validarà en condicions reals mitjançant proves d’integració en diferents infraestructures.
«L’objectiu és avaluar tant el seu rendiment com la seva capacitat per garantir la seguretat de les dades mitjançant mecanismes d’encriptació i autenticació, així com la seva eficiència energètica», conclou l’investigador.
El projecte, titulat «Desenvolupament d’una plataforma integrada basada en RISC-V per al monitoratge segur d’infraestructures crítiques», té una durada de tres anys i la referència CPP2024-011612. La Universitat de Barcelona ha obtingut un finançament de 224.635 euros en el marc de la convocatòria 2024 de projectes de col·laboració publicoprivada, finançada pel Ministeri de Ciència, Innovació i Universitats, l’Agència Estatal d’Investigació i els fons FEDER.
