脑-计算机接口安全：保护植入体内的神经数据

该项目旨在通过将防护措施直接集成到芯片中，提升脑机接口的安全性，从而解决现有软件解决方案无法解决的漏洞问题。研究内容包括威胁建模、轻量级加密设计以及原型芯片的制造，并重点对这些安全措施的功耗影响进行评估。

项目简介 脑植入设备无法像账户那样更换密码。神经数据会揭示意图和身份，一旦被窃取便无法重置。然而，脑机接口的大多数安全研究仍停留在软件层面。本项目将把保护机制直接构建到芯片内部，并在您自行设计和制造的硅芯片上进行验证。 脑机接口正在进入临床和消费市场，但世界经济论坛报告指出，超过 70% 的商业神经技术设备存在可被利用的漏洞。神经数据一旦遭窃便无法重置，而能够施加刺激的设备可能被反过来用于伤害其体内植入者。 针对这些设备提出的防护措施几乎全部属于软件层面，没有一项深入植入设备内部的芯片。与此同时，植入设备正将计算转移至设备本地，因为传输一千个通道的原始数据所需的功耗，超出了患者能够随身携带的供电能力。人们假定设备本地处理可以改善隐私保护，但尚未有人测量这一假设是否成立。 您将研究：使植入设备值得信赖，需要付出多少微瓦的功耗成本。研究将涵盖威胁建模、轻量级密码设计、FPGA 原型、实际制造的芯片，以及对您所设计硬件的侧信道评估。 预期成果： 威胁模型 片上保护机制的实测成本 演示设备 您将加入 BrainLoop，该团队已经完成四款神经接口芯片的流片，拥有行业标准的 CAD 工具、晶圆制造条件和侧信道测量设备。指导团队的专长涵盖生物医学电子学和网络安全。 电子与计算机科学学院致力于促进平等、多样性和包容性，所获 Athena SWAN 奖项体现了这一承诺。我们欢迎所有申请者，不论其性别、族裔、残疾状况、性取向或年龄，并将充分考虑希望采取灵活工作方式或曾中断职业生涯的申请者。大学提供优厚的产假政策、校内托幼设施及一系列福利，以支持员工福祉和工作与生活的平衡。南安普顿大学致力于可持续发展，并获颁白金级 EcoAward 环保奖。

入学要求 您必须拥有以下任一领域的英国 UK 2:1 二等一荣誉学位或国际同等学历： 计算机科学 电子工程或电气工程 物理学 数学 密切相关的学科 必备技能： 至少熟练掌握一种系统编程语言（C、C++、Rust），或熟练使用 Python 开展数值计算工作 对应用安全具有实际理解，包括身份认证、访问控制、密钥处理或对抗性机器学习 具备足够的数学能力，能够阅读和撰写关于安全性质的形式化论证 优先考虑的技能： 接触过数字设计、嵌入式 C、FPGAs、硬件描述语言、密码算法实现、侧信道分析或数字信号处理中的任何领域 能够提供独立研究成果的证明 在具有实际安全要求的生产系统中开展构建或防护的专业经验，例如受监管支付、医疗数据或关键基础设施方面的经验，其受重视程度与学术安全课程学习经历相同 母语非英语的申请者必须符合大学的英语语言要求（IELTS 总分 6.5，且各单项不低于 6.0）。

资助：通过竞争评选获得资助 学费与资助 我们为英国及国际学生提供多种资助机会。符合条件的学生可获得“地平线欧洲”学费减免，自动抵扣国际学费与英国本土学费之间的差额。 大学通过竞争评选发放的校长助学金，为排名靠前的申请者承担国际学费与英国本土学费之间的差额。 各学院通过竞争评选提供的奖学金，通常为排名靠前的申请者承担英国本土标准的学费，并提供生活津贴。 资助采用滚动评选方式发放，因此请尽早申请，以获得更多被考虑的机会。 更多信息请参阅我们的研究型研究生资助页面。

申请方式 您需： 选择课程类型（研究型）、2027/28学年、工程与物理科学学院 选择全日制或非全日制 搜索电子与电气工程博士项目（7092） 在申请表第2部分填写导师姓名 申请材料应包括： 研究计划书 您的CV（个人简历） 2份学术推荐信 截至目前的学位课程成绩单和证书 英语语言资格证明（如适用）