多年來，五角大樓一直知道其為導彈制導和衛星系統購買的大量更換零件中含有不合格的假冒微晶片。但是，要找到這些假貨——因為它們會透過複雜的全球製造、組裝和零件分銷供應鏈——就像大海撈針（完全由其他針組成）一樣困難。軍方估計，其武器、車輛和其他裝置的備件和更換零件中，高達15% 是假冒的，這使得它們容易出現危險的故障。
假冒微晶片——尤其是積體電路——已經出現在美國導彈防禦局任務計算機（pdf）、艦載航空天線裝置和直升機夜視系統的更換零件中。僅在 2007 年 11 月至 2010 年 5 月期間，美國海關官員就查獲了 560 萬枚 運往軍事承包商和商業航空業的假冒微晶片，此後問題日益嚴重。
鑑於積體電路是軍方如此多技術的大腦——即使一個失效也可能導致嚴重的問題——美國國防部的研究部門已經發起了針對造假者的反擊。其國防高階研究計劃局 (DARPA) 目前正在領導一項工作，以建立稱為“dielets”的微觀識別標籤，合法的晶片製造商可以在組裝時將其植入其電路中。 dielets（DARPA 也稱之為“chiplets”）將使將這些微晶片安裝在電路板和其他元件中的公司能夠檢查積體電路是否被更改或替換為假冒產品。
關於支援科學新聞
如果您喜歡這篇文章，請考慮透過以下方式支援我們屢獲殊榮的新聞報道 訂閱。透過購買訂閱，您正在幫助確保有關塑造我們當今世界的發現和想法的有影響力的故事的未來。
由這些零件引起的災難性故障的報告很難找到，但官員們顯然很擔心。 2015 年 12 月，聯邦特工逮捕了三名中國公民，罪名包括向一名臥底特工出售 45 個假冒英特爾微晶片，據瞭解這些晶片將運往美國海軍用於潛艇專案。被捕者之一——蔣光厚彥——還要求這名臥底特工為他弄到 22 個軍用級賽靈思公司微晶片——每個價值 3700 美元——非法出口到中國。“軍用級”意味著電氣元件專門設計用於承受長時間的極端溫度和輻射暴露。當特工告知閆他們必須從美國海軍基地偷竊時，閆提出提供假貨來掩蓋犯罪行為，以取代被盜的晶片。
“如果 [這些假冒晶片] 被安裝在導彈的制導系統中，這種導彈要麼根本無法工作，要麼很可能無法到達預定目標，並且很可能會擊中完全非預期的目的地，”美國空軍研究實驗室高階工程師基思·艾弗裡 (Keith Avery) 在一份宣誓書中作證，該宣誓書用於確定 2016 年 6 月被定罪的造假者的刑期。
DARPA 作為其電子防禦供應鏈硬體(SHIELD)計劃的一部分開發的 dielets 本質上是嵌入在每個積體電路中的微觀標籤。積體電路由大量電晶體和其他微小的電氣元件組成，這些元件排列成執行特定任務（例如，訊號切換或放大），並封裝成一個插入用於控制特定電子裝置的更大電路板的晶片。根據 DARPA 的計劃，積體電路的製造商會將 dielet 固定在封裝積體電路的外殼內。每個 chiplet 本身將具有多達 100,000 個電晶體，幷包括一個雙向無線電、資料加密引擎和檢測篡改的方法——所有這些的功耗均低於 50 微瓦（百萬分之 50 瓦），且每個成本低於一美分。
每個 dielet 上的識別資訊將使用插入智慧手機的筆形探頭讀取。 dielet 不會包含自己的電源，而是由探頭電感供電，當置於晶片的半毫米內時，探頭會透過射頻訊號進行通訊。探頭會將加密資訊傳遞給智慧手機上的應用程式，然後該應用程式將透過網際網路連線到資料庫以確認 dielet 的序列號。它還會讀取 dielet 的 GPS 位置，以確保晶片位於其應在的位置，並檢查其他獨特特徵。如果探頭沒有響應，或者晶片的資料與儲存在積體電路庫存資料庫中的資料（以及可能安裝它的任何裝置）不一致，則會將電路放在一邊以供進一步檢查。
為了防止造假者輕易發現這些植入物，它們的厚度約為 10 微米，每邊不大於 100 微米——大致相當於一美分硬幣“背面”描繪的林肯紀念館雕像上的頭部大小，根據 DARPA 的說法。 dielets 的微小尺寸有助於它們滿足 DARPA 的多項要求——例如，它們應該太脆弱，無法從其積體電路中移除（進行逆向工程和自身偽造）而不會損壞。
積體電路尤其難以防範偽造，因為它們可能來自海外製造商，並且在洛克希德·馬丁公司或波音公司等大型軍事供應商將其嵌入其出售給美國政府的技術之前，會被多個分包商轉售。全球供應鏈的增長使電子產品製造商能夠利用中國、日本、新加坡、韓國和臺灣等成本較低的供應商，事實證明這很難監管。來自美國的電子垃圾是假冒積體電路的另一個主要貢獻者，因為在某些國家/地區丟棄的計算機報廢電路板通常會被拆卸、翻新、重新貼標、重新包裝並作為新的產品轉售給電子產品製造商。
DARPA 微系統技術辦公室專案經理兼負責 dielet 開發的四年期 5000 萬美元 SHIELD 計劃負責人克里·伯恩斯坦說：“事情的結果是，我們對我們使用的系統的真實性和完整性沒有太多控制權。”。“乍一看，假冒問題似乎是棘手的。”
前總統巴拉克·奧巴馬在 2011 年末簽署了《國防授權法》，要求國防部長制定一項計劃以減少軍方使用假冒零件的行為，從而加強了打擊假冒的力度。此後，國防部一直在測試和使用摻有植物 DNA 的特殊墨水，以唯一地標記和隨後識別其供應鏈中的電子元件。
DARPA 發起了 SHIELD 作為一種更復雜的方法，可以立即識別假冒電氣元件。該機構正在管理開發工作，但大部分工作由諾斯羅普·格魯曼任務系統公司、SRI 國際公司和許多分包商完成。 dielets 的微觀尺寸降低了它們的成本，因為可以從單個矽片製造數百萬個 dielets。伯恩斯坦說，諾斯羅普和 SRI 已經向 DARPA 展示了符合大多數 SHIELD 標準的原型 dielets。五角大樓計劃到 2019 年透過將這些晶片 ID 標籤插入測試供應鏈中來測試它們的價值——這是軍方在打擊造假者和潛在地將他們的工作人員和公眾置於危險之中的假冒產品方面進行的下一輪攻擊。