Типы физических неклонируемых функций - Types of physical unclonable function

Физическая неклонируемая функция (PUF), иногда также называемый физически неклонируемая функция, представляет собой физическую сущность, воплощенную в физической структуре, которую легко оценить, но трудно предсказать.

Все PUF подвержены изменениям окружающей среды, таким как температура, напряжение питания и электромагнитная интерференция, что может повлиять на их производительность. Следовательно, реальная сила PUF не просто случайна, а заключается в ее способности различаться между устройствами, но одновременно быть одинаковыми в разных условиях окружающей среды.

Классификация PUF

Процесс измерения

Один из способов классифицировать многочисленные концепции PUF - это то, как измеряется источник вариации в каждой PUF.[1]. Например, некоторые PUFs исследуют, как источник уникальности взаимодействует с электронным сигналом или влияет на него, чтобы получить измерение сигнатуры, в то время как другие исследуют влияние на отражение падающего света или другое оптический процесс. Это также обычно коррелирует с предполагаемым применением для каждой концепции PUF. Например, PUF, которые проверяют уникальность посредством электронной характеристики, наиболее подходят для аутентификации электронных схем или компонентов из-за простоты интеграции. С другой стороны, PUF, которые аутентифицируют физические объекты, как правило, исследуют PUF, используя второй процесс, такой как оптический или радиочастота методы, которые затем преобразуются в электронный сигнал, образующий гибридную систему измерения. Это позволяет упростить обмен данными на расстоянии между отдельным тегом или объектом физической аутентификации и устройством оценки.

Источник случайности

Один из основных способов категоризации PUF основан на изучении того, откуда берется случайность или вариация устройства.[2]. Этот источник уникальности либо применяется явным образом, путем преднамеренного добавления дополнительных производственных этапов, либо происходит неявным образом, как часть типичных производственных процессов. Например, в случае электронных ППУ, изготовленных в CMOS добавление дополнительных КМОП-компонентов возможно без дополнительных этапов изготовления и будет считаться неявным источником случайности, как и получение случайности от компонентов, которые изначально были частью проекта. Добавление, например, рандомизированного диэлектрик покрытие, предназначенное исключительно для снятия отпечатков пальцев PUF, добавило бы дополнительных этапов производства и сделало бы концепцию или реализацию PUF в явной категории. Источники неявной случайности показывают преимущество в том, что они не связаны с дополнительными затратами, связанными с введением большего количества этапов производства, и что случайность, полученная из присущих вариаций типичного процесса производства устройства, не может быть напрямую изменена. Явные источники случайности могут показать преимущество в том, что источник случайности может быть выбран намеренно, например, для максимизации вариации (и, следовательно, энтропия yield) или повысить сложность клонирования (например, использование случайности из объектов меньшего размера).

Внутренняя оценка

Подобно классификации PUF по источнику случайности, концепции PUF можно разделить по тому, могут ли они оцениваться внутренним способом.[3]. PUF описывается как внутренний, если его случайность имеет неявное происхождение и может оценивать себя внутренне. Это означает, что механизм для характеристики PUF является внутренним или встроенным в само устройство оценки. Это свойство в настоящее время может поддерживаться только PUF полностью электронной конструкцией, поскольку обработка оценки может выполняться только с привлечением электронных схем и, следовательно, может быть неотделима только от механизма электронного зондирования случайности. Внутренняя оценка полезна, поскольку она может позволить эту обработку оценки и постобработку (например, исправление ошибки или же хеширование ) происходить без предоставления извне необработанного считывания PUF. Такое объединение обработки характеристик случайности и оценки в один блок снижает риск человек посередине и боковой канал атаки, направленные на связь между двумя областями.

На данный момент предложен категоризированный образец коллекции из более чем 40 концепций PUF.[1]
Имя PUFПроцесс измеренияИсточник случайностиВнутренняя оценка?Год
Через PUF[4][5]Полностью электронныйСкрытыйВнутренний2016
PUF задержки[6]2002
SRAM PUF[7]2007
Сопротивление металла PUF[8]2009
Бистабильное кольцо PUF[9]2011
DRAM PUF[10]2015
Цифровой PUF[11]2016
Оксидный разрыв ППУ[12]2018
Покрытие PUF[13]ЯвныйВнешний2006
Квантовая электроника PUF[14]2015
Оптический PUF[15][16]Оптический2002
Квантово-оптический PUF[17]2017
РФ ППУ[18]РФ2002
Магнитный PUF[19]МагнитныйСкрытый1994

Электронно-измерительные PUF

Неявная случайность

Через PUF

Технология Via PUF основана на образовании «переходного отверстия» или «контакта» во время стандартного CMOS процесс изготовления. Технология - это результат процесса обратного мышления. Вместо того, чтобы соответствовать правилам проектирования, это делает размеры переходных отверстий или контактов меньше, чем требуемые, контролируемым образом, что приводит к непредсказуемому или стохастическому образованию переходных отверстий или контактов, то есть с 50% вероятностью установления электрического соединения. Подробности технологии опубликованы в 2020 году.[4][5] впервые, когда технология уже запущена в массовое производство в 2016 г. ICTK Holdings. Некоторые характеристики Via PUF следующие:

  • Надежность: Благодаря металлическим свойствам, как только «переходы» или «контакты» образуются в конструкции, они остаются там почти постоянно, независимо от вариации PVT, что означает 0% частота ошибок по битам и, следовательно, этапы постобработки, такие как код исправления ошибок или алгоритм вспомогательных данных не требуются. Технология проверена JEDEC стандартные испытания и прошел Совет по автомобильной электронике Q-100 Grade 3 test для автомобильных приложений.
  • Случайность PUF Via достигает 0,4972 от Вес Хэмминга близко к идеальному значению 0,5. Технология прошла Специальная публикация NIST 800-92 и НИСТ СП 800-90Б тесты на случайность.
  • Уникальность и «InbornID»: Уникальность - важное свойство PUF, поскольку она гарантирует, что идентификатор одного чипа всегда отличается от других чипов. Via PUF сообщает о 0,4999 г. Расстояние Хэмминга значение близко к идеальной уникальности 0,5. «InbornID» в Via PUF обозначает уникальный «врожденный» идентификатор кремниевого чипа.
  • Неизвестность - одно из главных преимуществ использования технологии Via PUF при реализации IC. Отверстия PUF или контактные отверстия разбросаны по всему кристаллу. Нет необходимости формировать блоки массива, такие как SRAM PUF. Практически невозможно отличить PUF-переходы от обычных логических переходов, что делает реверс-инжиниринг ИС практически невозможным.
  • Стандартный производственный процесс: Технология Via PUF использует стандартная ячейка структуры из стандартной электронной библиотеки с обычным напряжением ядра. Нет высокого напряжения, и поэтому нет специальной схемы, как зарядный насос. В процессе производства ИС не требуется дополнительный слой маски.

Аппаратные чипы RoT (Root of Trust) на основе Via PUF в настоящее время применяются на различных рынках, таких как телекоммуникации, бытовая техника и устройства IoT в виде модулей Wi-Fi / BLE, интеллектуальных дверных замков, IP-камер, ИК Концентратор датчика и т. д. Технология поддерживает функции безопасности, такие как защита от подделок, безопасная загрузка, безопасная защита от копирования микропрограмм, безопасное обновление микропрограмм и безопасная целостность данных.

PUF задержки

PUF задержки использует случайные вариации задержки проводов и затворов на кремнии. Учитывая входной вызов, в схеме устанавливается состояние гонки, и два перехода, которые распространяются по разным путям, сравниваются, чтобы увидеть, какой из них наступит первым. Арбитр, обычно реализованный как защелка, выдает 1 или 0, в зависимости от того, какой переход наступит первым. Возможны многие реализации схем и изготовлено как минимум две. Когда схема с одинаковой маской схемы изготавливается на разных микросхемах, логическая функция, реализуемая схемой, различна для каждой микросхемы из-за случайных изменений задержек.

PUF, основанный на контуре задержки, то есть кольцевом генераторе с логикой, в публикации, которая представила аббревиатуру PUF и первый интегрированный PUF любого типа.[6] Был описан PUF на основе мультиплексора,[20] as имеет безопасный дизайн процессора с использованием PUF[21] и PUF на основе мультиплексора с интерфейсом RF для использования в приложениях RFID по борьбе с подделкой.[22]

SRAM PUF

Эти PUF используют случайность при включении стандартных статическая оперативная память на микросхеме как ППУ. Использование SRAM в качестве PUF было введено в 2007 году одновременно исследователями из Philips High Tech Campus и на Массачусетский университет.[7][23][24] Поскольку SRAM PUF может быть напрямую подключен к стандартной цифровой схеме, встроенной в тот же чип, они могут быть немедленно развернуты как аппаратный блок в криптографический реализации, что делает их особенно интересными для решений безопасности. Технология PUF на основе SRAM была тщательно исследована. В нескольких исследовательских работах исследуется технология PUF на основе SRAM по таким темам, как поведение, реализация или применение в целях защиты от подделки.[25][26] Следует отметить реализацию безопасного хранения секретных ключей без хранения ключа в цифровой форме.[24][26][27] Криптографические реализации на основе SRAM PUF были коммерциализированы с помощью внутреннего идентификатора. [28], спин-аут Philips, а с 2019 года доступны на каждом технологический узел с 350 нм до 7 нм.

Из-за глубоких субмикронных вариаций производственного процесса каждый транзистор в Интегральная схема (IC) имеет немного другие физические свойства. Это приводит к небольшим различиям в электронных свойствах, таких как пороговые напряжения транзисторов и коэффициент усиления. Пусковое поведение ячейки SRAM зависит от разницы пороговых напряжений ее транзисторов. Даже самые незначительные различия переводят ячейку SRAM в одно из двух стабильных состояний. Учитывая, что каждая ячейка SRAM имеет собственное предпочтительное состояние каждый раз при включении питания, ответ SRAM дает уникальный и случайный шаблон из нулей и единиц. Этот шаблон похож на отпечаток чипа, поскольку он уникален для конкретного SRAM и, следовательно, для конкретного чипа.

Постобработка SRAM PUF

Ответ SRAM PUF - это шумный отпечаток пальца, поскольку небольшое количество ячеек, близких к равновесию, нестабильно. Чтобы надежно использовать SRAM PUF в качестве уникальный идентификатор или извлечь криптографические ключи, требуется постобработка.[29] Это можно сделать, применив методы исправления ошибок, например, "вспомогательные алгоритмы данных"[30] или же нечеткие экстракторы[31] . Эти алгоритмы выполняют две основные функции: исправление ошибок и усиление конфиденциальности. Этот подход позволяет устройству создать надежный уникальный секретный ключ устройства из PUF SRAM и выключить питание без секретного ключа. Используя вспомогательные данные, тот же самый ключ может быть восстановлен из SRAM PUF, когда это необходимо.

Старение SRAM PUF

Исправная ИС медленно, но постепенно изменяется со временем, то есть стареет. Преобладающим эффектом старения в современных ИС, который в то же время оказывает большое влияние на шумное поведение PUF SRAM, является NBTI. Поскольку НБТИ Хорошо известно, есть несколько способов противодействовать тенденции старения. Были разработаны стратегии против старения, которые заставляют SRAM PUF со временем становиться более надежным, без ухудшения других показателей качества PUF, таких как безопасность и эффективность.[32]

SRAM PUF в коммерческих приложениях

Изначально PUF SRAM использовались в приложениях с высокими требованиями к безопасности, например в обороне для защиты чувствительных государственных и военных систем, а также в банковской сфере для защиты платежных систем и финансовых транзакций. В 2010, NXP начали использовать технологию SRAM PUF для защиты активов на базе SmartMX от клонирование, вмешательство, кража услуг и разобрать механизм с целью понять, как это работает.[33] С 2011 г. Microsemi предлагает реализации SRAM PUF для повышения безопасности государственных и конфиденциальных коммерческих приложений на флэш-устройствах и платах разработки компании.[34] Более свежие приложения включают: безопасную систему аутентификации на основе датчиков для Интернета вещей,[35] включение в RISC-V -процессоры приложений IoT для защиты интеллектуальных датчиков с батарейным питанием на край,[36] и замена традиционных OTP -plus-key -jection подходы к безопасности IoT в микроконтроллерах большого объема с низким энергопотреблением и кроссоверных процессорах.[37]

Некоторые системы безопасности на основе SRAM в 2000-е годы относились к «идентификации чипа», а не к более стандартному термину «PUF». Исследовательское сообщество и промышленность теперь в значительной степени приняли термин PUF для описания этого пространства технологий.[нужна цитата ]

ПУФ бабочка

PUF Butterfly основан на перекрестном соединении двух защелок или триггеров.[38] Механизм, используемый в этом PUF, аналогичен механизму, который стоит за PUF SRAM, но имеет то преимущество, что он может быть реализован в любой SRAM. FPGA.

Сопротивление металла PUF

PUF на основе сопротивления металла получает свою энтропию из случайных физических изменений в металлических контактах, переходных отверстиях и проводах, которые определяют электросеть и межсоединения ИС.[8][39][40][41] Использование случайных вариаций сопротивления металлических ресурсов ИС дает несколько важных преимуществ, в том числе:

  • Стабильность температуры и напряжения: Вариации температуры и напряжения (TV) представляют собой одну из наиболее серьезных проблем для PUF в приложениях, которые требуют повторного создания точно такой же битовой строки позже во времени, например, при шифровании. Сопротивление металла (в отличие от транзисторов) линейно зависит от температуры и не зависит от напряжения. Следовательно, сопротивление металла обеспечивает очень высокий уровень устойчивости к изменяющимся условиям окружающей среды.
  • Повсеместность: Металл (в настоящее время) является единственным проводящим материалом на чипе, который является слоистым, что обеспечивает высокую плотность и очень компактные источники энтропии PUF. Расширенные процессы создают 11 или более металлических слоев поверх плоскости (x, y) нижележащих транзисторов.
  • Надежность: Механизм износа металла - это электромиграция, которая, как и ТВ-вариации, отрицательно влияет на способность PUF воспроизводить одну и ту же цепочку битов с течением времени. Однако процесс электромиграции хорошо изучен, и его можно полностью избежать, правильно подобрав размеры металлических проводов, переходных отверстий и контактов. Проблемы надежности транзисторов, например, NBTI (нестабильность температуры с отрицательным смещением ) и HCI, с другой стороны, смягчить труднее.
  • Устойчивость: Недавние отчеты показали, что PUF на основе транзисторов, в частности PUF SRAM, подлежат клонированию. PUF сопротивления металла не подвержены этим типам атак клонирования из-за высокой сложности, связанной с «обрезкой» проводов в клоне как средством согласования сопротивлений. Более того, добавляя один или несколько экранирующих слоев в более толстые верхние металлические слои, которые перекрывают нижележащий PUF (который построен с использованием нижних металлических слоев), атаки с передней стороны, предназначенные для извлечения металлических сопротивлений для клона, чрезвычайно трудны или невозможны. .

Бистабильное кольцо PUF

PUF с бистабильным кольцом или BR-PUF был введен Q. Chen et al. в.[9][42] BR-PUF основан на идее, что кольцо из четного числа инверторов имеет два возможных стабильных состояния. Путем дублирования инверторов и добавления мультиплексоров между этапами можно сгенерировать экспоненциально большое количество пар запрос-ответ из BR-PUF.

DRAM PUF

Поскольку многие компьютерные системы имеют на борту ту или иную форму DRAM, DRAM можно использовать как эффективный PUF на системном уровне, который впервые был представлен Тегеранпуром. и другие.[10] DRAM также намного дешевле статической RAM (SRAM). Таким образом, PUF DRAM могут быть источником случайных, но надежных данных для генерации идентификации платы (ID чипа). Преимущество PUF DRAM основано на том факте, что автономная DRAM, уже присутствующая в системе на микросхеме, может использоваться для генерации специфичных для устройства сигнатур, не требуя каких-либо дополнительных схем или оборудования. PUF, присущие микросхемам DRAM, широко не исследовались как PUF безопасности на системном уровне.

Цифровой PUF

Цифровой PUF[11] преодолевает проблемы уязвимости в обычных аналоговых кремниевых PUF. В отличие от аналоговых PUF, где отпечатки пальцев возникают из-за внутренней природы вариаций процесса транзисторов, отпечатки пальцев PUF цифровых схем извлекаются из геометрической случайности межсоединения СБИС, вызванной вариациями литографии. Однако такая неопределенность межсоединений несовместима со схемами CMOS VLSI из-за таких проблем, как короткое замыкание, напряжения плавающего затвора и т. Д. Для транзисторов. Одним из решений является использование сильно перекошенных защелок для обеспечения стабильного рабочего состояния каждого КМОП-транзистора и, следовательно, защиты самой схемы от внешних и эксплуатационных изменений.

Оксидный разрыв ППУ

ППУ оксидный разрыв[12] представляет собой тип PUF, в котором используется случайность, полученная из-за неоднородных свойств оксида естественного затвора, возникающих в процессе производства ИС. Наряду с действительно случайными, непредсказуемыми и очень стабильными свойствами, что является наиболее идеальным источником для физической неклонируемой функции. Компании, занимающиеся разработкой ИС, могут значительно повысить уровень безопасности, реализовав PUF от разрыва оксидов в своей ИС, не беспокоясь о надежности и сроке службы, и могут избавиться от дополнительных затрат на сложные схемы с кодом коррекции ошибок (ECC). PUF разрыва оксида может извлекать равномерно распределенные двоичные биты с помощью механизма усиления и самопроверки, случайные биты активируются при регистрации, а благодаря большому пулу битов энтропии пользователям предоставляется желаемая гибкость для выбора собственной генерации ключей и управления подходы. Уровень безопасности может быть повышен за счет естественной случайности и невидимых свойств PUF от разрыва оксида.

Явная случайность

Покрытие PUF

Покрытие ППУ[13][43][44] может быть встроен в верхний слой интегральная схема (IC). Над обычной микросхемой проложена сеть из металлических проводов в форме гребешка. Пространство между гребенчатой ​​структурой и над ней заполнено непрозрачным материалом и случайным образом легировано диэлектрик частицы. Из-за случайного размещения, размера и диэлектрическая прочность частиц, емкость между каждой парой металлических проводов будет до определенной степени случайным образом. Эта уникальная случайность может использоваться для получения уникального идентификатора устройства, несущего PUF покрытия. Более того, размещение этого непрозрачного PUF в верхнем слое ИС защищает нижележащие схемы от проверки злоумышленником, например за разобрать механизм с целью понять, как это работает. Когда злоумышленник пытается удалить (часть) покрытия, емкость между проводами обязательно изменится, и исходный уникальный идентификатор будет уничтожен. Было показано, как создается неклонируемая RFID-метка с покрытием из PUF.[45]

Квантовая электроника PUF

Поскольку размер системы уменьшается ниже длина волны де Бройля, эффекты квантовое ограничение становятся чрезвычайно важными. Внутренняя случайность в пределах PUF размерного квантования происходит из композиционных и структурных неоднородностей на атомном уровне. Физические характеристики зависят от воздействия квантовая механика в этом масштабе, в то время как квантовая механика продиктована случайной атомной структурой. Клонирование такой структуры практически невозможно из-за большого количества задействованных атомов, неконтролируемого характера процессов на атомном уровне и невозможности надежного управления атомами.

Было показано, что эффекты квантового ограничения могут быть использованы для создания PUF в устройствах, известных как резонансно-туннельные диоды. Эти устройства могут быть изготовлены в стандартном исполнении. производство полупроводников процессы, облегчая массовое производство множества устройств параллельно. Этот тип PUF требует проектирования на атомном уровне для клонирования и является самым маленьким PUF с самой высокой битовой плотностью, известным на сегодняшний день. Кроме того, этот тип PUF может быть эффективно сброшен путем преднамеренного чрезмерного смещения устройства, чтобы вызвать локальную перегруппировку атомов.[14]

PUF для гибридных измерений

Неявная случайность

Магнитный PUF

Магнитный PUF существует на карта с магнитной полосой. Физическая структура магнитного носителя, нанесенного на карту, создается путем смешивания миллиардов частиц феррит бария вместе в суспензии в процессе производства. Частицы бывают разных форм и размеров. Суспензия наносится на рецепторный слой. Частицы приземляются случайным образом, как если бы вы насыпали горсть влажного магнитного песка на носитель. Залить песок так, чтобы он приземлился второй раз точно по той же схеме, физически невозможно из-за неточности процесса, огромного количества частиц и случайной геометрии их формы и размера. Случайность, вносимая в производственный процесс, невозможно контролировать. Это классический пример PUF, использующего внутреннюю случайность.

Когда суспензия высыхает, рецепторный слой разрезается на полоски и наносится на пластиковые карты, но случайный узор на магнитной полосе сохраняется и не может быть изменен. Из-за их физически неклонируемых функций маловероятно, что две карты с магнитной полосой когда-либо будут идентичными. При использовании карты стандартного размера шансы любых двух карт с точно совпадающим магнитным PUF рассчитываются как 1 к 900 миллионам.[нужна цитата ] Кроме того, поскольку PUF является магнитным, каждая карта будет нести отличительный, воспроизводимый и читаемый магнитный сигнал.

  • Персонализация магнитного PUF: Личные данные, закодированные на магнитной полосе, вносят еще один уровень случайности. Когда карта закодирована личной идентификационной информацией, вероятность того, что две закодированные карты с магнитной полосой имеют идентичную магнитную подпись, составляет примерно 1 из 10 миллиардов.[нужна цитата ] Закодированные данные можно использовать в качестве маркера для определения местоположения важных элементов PUF. Эта подпись может быть оцифрована и обычно называется магнитным отпечатком пальца. Пример его использования - в фирменной системе Магнепринт.[46][47][48]
  • Стимулирование магнитной ППУ: Магнитная головка действует как стимул для PUF и усиливает случайный магнитный сигнал. Из-за сложного взаимодействия магнитной головки, находящейся под влиянием скорости, давления, направления и ускорения, со случайными компонентами PUF, каждое движение головы по магнитной PUF будет давать стохастический, но очень характерный сигнал. Думайте об этом как о песне с тысячами нот. Вероятность того, что одни и те же ноты будут повторяться по точному шаблону на одной карточке, которую вы пролистали много раз, составляет 1 к 100 миллионам, но в целом мелодия остается очень узнаваемой.

Явная случайность

Оптический PUF

Оптический PUF, который был назван POWF (физическая односторонняя функция)[49][50] состоит из прозрачного материала, который допированный со светорассеивающими частицами. Когда лазер луч светит на материал, случайный и уникальный пятнистый узор возникнет. Размещение светорассеивающих частиц - это неконтролируемый процесс, и взаимодействие между лазером и частицами очень сложное. Следовательно, очень сложно дублировать оптическую PUF так, чтобы возникла такая же спекл-структура, отсюда и постулирование, что она «неклонируемая».

Квантово-оптический PUF

Используя ту же квантовую сложность для клонирования, что и квантово-электронный PUF, можно разработать квантовый PUF, работающий в оптическом режиме. Дефекты, возникающие во время роста или изготовления кристаллов, приводят к пространственным изменениям ширины запрещенной зоны 2D материалы что можно охарактеризовать через фотолюминесценция измерения. Было показано, что регулируемый по углу трансмиссионный фильтр, простая оптика и CCD камера может захватывать пространственно-зависимую фотолюминесценцию для создания сложных карт уникальной информации из двумерных монослоев.[17]

РФ ППУ

Данные с цифровой модуляцией в современных схемах связи подвержены уникальным аналоговым / радиочастотным искажениям, характерным для конкретного устройства, таким как частотная ошибка / смещение и I-Q дисбаланс (в передатчике), и обычно компенсируются в приемнике, который отвергает эти неидеальности. RF-PUF[51],[52] и RF-ДНК[53][54][55] использовать эти существующие неидеальности, чтобы различать экземпляры передатчиков. RF-PUF не использует какое-либо дополнительное оборудование в передатчике и может использоваться как автономная функция безопасности физического уровня или для многофакторной аутентификации в сочетании с функциями безопасности сетевого, транспортного и прикладного уровней. .

Рекомендации

  1. ^ а б Макграт, Томас; Багчи, Ибрагим Э .; Wang, Zhiming M .; Рёдиг, Утц; Янг, Роберт Дж. (2019). «Таксономия PUF». Обзоры прикладной физики. 6 (11303): 011303. Bibcode:2019АпПРв ... 6а1303М. Дои:10.1063/1.5079407.
  2. ^ Маес, Р. (2013). Физически неклонируемые функции: концепция и конструкции. Springer. С. 11–48.
  3. ^ Verbauwhede, I .; Маес, Р. (2011). «Физически неклонируемые функции: производственная изменчивость как идентификатор неклонируемого устройства». Материалы симпозиума ACM Great Lakes по СБИС (GLSVLSI): 455–460.
  4. ^ а б Д. Дж. Чон и др., Физическая неклонируемая функция с частотой битовых ошибок <2.3x10-8 на основе вероятности образования контактов без кода коррекции ошибок, IEEE J. Solid-State Circuits, vol. 55, No. 3, pp. 805-816, март 2020 г.
  5. ^ а б Форум GSA 2020 «С помощью технологии PUF как корня доверия в цепочке поставок IoT» https://www.gsaglobal.org/forums/via-puf-technology-as-a-root-of-trust-in-iot-supply-chain
  6. ^ а б Gassend, B .; Clarke, D .; Dijk, M. v .; Девадас, С. (2002). «Кремниевые физические случайные функции». Материалы 9-й конференции ACM по компьютерной и коммуникационной безопасности: 148–160.
  7. ^ а б Хорхе Гуахардо, Сандип С. Кумар, Герт-Ян Шрайен, Пим Туйлс, «Внутренние PUF-матрицы FPGA и их использование для защиты IP», Семинар по криптографическому оборудованию и встроенным системам (CHES), 10-13 сентября 2007 г., Вена, Австрия
  8. ^ а б Helinski, R .; Ачарья, Д .; Плюскеллик, Дж. (2009). «Физическая неклонируемая функция, определяемая с использованием эквивалентных вариаций сопротивления системы распределения электроэнергии». Материалы 46-й конференции ACM / IEEE Design Automation (DAC): 676–681.
  9. ^ а б Чен, Цинцин; Чаба, Дьердь; Лугли, Паоло; Шлихтманн, Ульф; Рурмайр, Ульрих (2011). PUF бистабильного кольца: новая архитектура для сильных физических неклонируемых функций. 2011 Международный симпозиум IEEE по аппаратно-ориентированной безопасности и надежности. С. 134–141. Дои:10.1109 / HST.2011.5955011. ISBN  978-1-4577-1059-9.
  10. ^ а б Тегеранипур, Ф .; Каримиан, Н .; Xiao, K .; Чанди, Дж. А. (2015). ""Внутренние физические неклонируемые функции на основе DRAM для безопасности системного уровня ". Труды 25-го издания Симпозиума Великих озер по СБИС: 15–20. Дои:10.1145/2742060.2742069. ISBN  9781450334747.
  11. ^ а б Мяо, Цзинь; Ли, Мэн; Рой, Субхенду; Ю, Бэй. «LRR-DPUF: обучение устойчивой и надежной цифровой физической неклонируемой функции». Иккад 2016.
  12. ^ а б 2018 ISSCC «Схема PUF с использованием конкурирующего разрыва оксида с коэффициентом ошибок по битам, приближающимся к нулю» https://ieeexplore.ieee.org/stamp/stamp.jsp?tp=&arnumber=8310218&tag=1
  13. ^ а б Пим Туйлс, Герт-Ян Шрайен, Борис Скорич, Ян ван Геловен, Нинке Верхаег и Роб Уолтерс: «Оборудование с защитой от считывания с защитных покрытий», CHES 2006, стр. 369–383.
  14. ^ а б Робертс, Дж .; Bagci, I.E .; Zawawi, M.A.M .; Секстон, Дж .; Hulbert, N .; Noori, Y.J .; Янг, М. П .; Woodhead, C. S .; Миссоус, М. (10 ноября 2015 г.). «Использование квантового ограничения для однозначной идентификации устройств». Научные отчеты. 5: 16456. arXiv:1502.06523. Bibcode:2015НатСР ... 516456Р. Дои:10.1038 / srep16456. ЧВК  4639737. PMID  26553435.
  15. ^ Р. Паппу, "Физические односторонние функции", докторская диссертация, Массачусетский технологический институт, 2001. Физические односторонние функции.
  16. ^ Pappu, R .; Recht, B .; Taylor, J .; Гершенфельд, Н. (2002). «Физические односторонние функции». Наука. 297 (5589): 2026–2030. Bibcode:2002Наука ... 297.2026П. Дои:10.1126 / science.1074376. HDL:1721.1/45499. PMID  12242435.
  17. ^ а б Цао, Ямэн; Робсон, Александр Дж .; Альхарби, Абдулла; Робертс, Джонатан; Вудхед, Кристофер Стивен; Нури, Ясир Джамал; Гавито, Рамон Бернардо; Шахрджерди, Давуд; Рёдиг, Утц (2017). «Оптическая идентификация по дефектам в 2D материалах». 2D материалы. 4 (4): 045021. arXiv:1706.07949. Bibcode:2017TDM ..... 4d5021C. Дои:10.1088 / 2053-1583 / aa8b4d. ISSN  2053-1583.
  18. ^ Dejean, G .; Кировский, Д. (2007). «RF-DNA: Радиочастотные сертификаты подлинности». Материалы 9-го международного семинара по криптографическому оборудованию и встроенным системам (CHES): 346–363.
  19. ^ Indeck, R. S .; Мюллер, М. В. (1994). Способ и устройство для снятия отпечатков с магнитных носителей. Соединенные Штаты Америки.
  20. ^ Lim, D .; Ли, JW .; Gassend, B .; Suh, E .; Девадас, С. (2005). «Извлечение секретных ключей из интегральных схем». Транзакции IEEE в системах СБИС. 13 (10): 1200–1205. Дои:10.1109 / tvlsi.2005.859470.
  21. ^ Suh, G.E .; O'Donnell, C.W .; Девадас, С. (2007). «Aegis: одночиповый защищенный процессор». Дизайн и тестирование компьютеров IEEE. 24 (6): 570–580. Дои:10.1109 / MDT.2007.179. HDL:1721.1/34469.
  22. ^ С. Девадас, В. Ханделвал, С. Парал, Р. Соуэлл, Э. Сух, Т. Зиола, Разработка и реализация «неклонируемых» RFID-микросхем для защиты от подделок и приложений безопасности, RFID World 2008, март 2008 г.
  23. ^ Холкомб, Дэниел; Уэйн Берлесон; Кевин Фу (июль 2007 г.). «Исходное состояние SRAM как отпечаток пальца и источник истинных случайных чисел для RFID-меток» (PDF). Материалы конференции по RFID-безопасности.. Малага, испания.
  24. ^ а б Хорхе Гуахардо, Сандип С. Кумар, Герт-Ян Шриен, Пим Туйлс, «Физические неклонируемые функции и шифрование с открытым ключом для защиты IP ПЛИС», Международная конференция по программируемой логике и приложениям (FPL), 27-29 августа 2007 г., Амстердам, Нидерланды.
  25. ^ Холкомб, Дэниел; Уэйн Берлесон; Кевин Фу (сентябрь 2009 г.). «Включите состояние SRAM как идентифицирующий отпечаток и источник истинных случайных чисел» (PDF). Транзакции IEEE на компьютерах. 58 (9): 1198–1210. CiteSeerX  10.1.1.164.6432. Дои:10.1109 / tc.2008.212.
  26. ^ а б Кристоф Бём, Максимилиан Хофер, «Использование SRAM в качестве физических неклонируемых функций», Austrochip - Семинар по микроэлектронике, 7 октября 2009 г., Грац, Австрия
  27. ^ Георгиос Селимис, Марио Кониненбург, Марьям Ашуэи, Йос Хьюскен, Хармке де Гроот, Винсент ван дер Лест, Герт-Ян Шрайен, Мартен ван Хюльст, Пим Туйлс "Оценка 90-нм 6T-SRAM как физической неклонируемой функции для генерации безопасных ключей в узлах беспроводных датчиков ", Международный симпозиум IEEE по схемам и системам (ISCAS), 2011 г.
  28. ^ Веб-сайт компании Intrinsic ID
  29. ^ Туйлс, Пим; Щорич, Борис; Кевенаар, Том (2007). Безопасность с зашумленными данными: конфиденциальная биометрия, безопасное хранение ключей и защита от подделок. Springer. Дои:10.1007/978-1-84628-984-2. ISBN  978-184628-983-5.
  30. ^ Ж.-П. Линнарц и П. Туйлс, «Новые функции защиты для повышения конфиденциальности и предотвращения неправомерного использования биометрических шаблонов», в Международной конференции по аудио- и видео-биометрической аутентификации человека (AVBPA’03), сер. LNCS, J. Kittler и M. S. Nixon, Eds., Vol. 2688. Гейдельберг: Springer-Verlag, 2003, стр. 393–402.
  31. ^ X. Бойен, «Многоразовые криптографические нечеткие экстракторы», в конференции ACM по компьютерной и коммуникационной безопасности (CCS’04). Нью-Йорк, штат Нью-Йорк, США: ACM, 2004, стр. 82–91. И Ю. Додис, Л. Рейзин и А. Смит, «Нечеткие экстракторы: как сгенерировать надежные ключи из биометрических данных и других зашумленных данных», EUROCRYPT’04, сер. LNCS, C. Cachin и J. Camenisch, Eds., Vol. 3027. Гейдельберг: Springer-Verlag, 2004, стр. 523–540.
  32. ^ Р. Маес и В. ван дер Лест, "Противодействие влиянию старения кремния на ППУ SRAM", Proc. IEEE Int. Symp. Hardw.-Oriented Secur. Trust (HOST 2014), стр. 148–153, доступно на https://www.intrinsic-id.com/wp-content/uploads/2017/05/PUF_aging.pdf
  33. ^ NXP и Intrinsic-ID для повышения безопасности смарт-чипов, EETimes, 2010 г.
  34. ^ Microsemi предлагает защиту Intrinsic-ID в ПЛИС и системах на кристалле для чувствительных военных приложений, Военная и аэрокосмическая электроника, август 2011 г.
  35. ^ Внутренний идентификатор для демонстрации решения TrustedSensor IoT Security на конференции разработчиков InvenSense, Пресс-релиз, сентябрь 2015 г.
  36. ^ GreenWaves Technologies лицензирует аппаратный корень доверия с внутренним идентификатором для процессора приложений искусственного интеллекта RISC-V, Пресс-релиз, сентябрь 2018 г.
  37. ^ Масштабируемый аппаратный корень доверенного IP-адреса Intrinsic ID обеспечивает аутентификацию устройства для обеспечения безопасности Интернета вещей в портфеле микроконтроллеров NXP LPC, Пресс-релиз, март 2019
  38. ^ С. Кумар, Дж. Гуахардо, Р. Маес, Дж. Дж. Schrijen qnd P. Tuyls, The Butterfly PUF: Protecting IP on each FPGA, In IEEE International Workshop on Hardware Oriented Security and Trust, Anaheim 2008.
  39. ^ Р. Хелински, Д. Ачарья, Дж. Плюскеллик, Метрическая оценка физической неклонируемой функции, полученной из системы распределения питания ИС, Конференция по автоматизации проектирования, стр. 240–243, 2010 г. http://www.ece.unm.edu/~jimp/pubs/dac2010_FINAL.pdf
  40. ^ J. Ju, R. Chakraborty, R. Rad, J. Plusquellic, Bit String Analysis of Physical Unclonable Functions based on Resistance Variations in Metals and Transistors, Symposium on Hardware-Oriented Security and Trust (HOST), 2012, pp. 13–20. http://www.ece.unm.edu/~jimp/pubs/PG_TG_PUF_ALL_FINAL.pdf
  41. ^ J. Ju, R. Chakraborty, C. Lamech and J. Plusquellic, Stability Analysis of a Physical Unclonable Function based on Metal Resistance Variations, accepted Symposium on Hardware-Oriented Security and Trust (HOST), 2013. http://www.ece.unm.edu/~jimp/pubs/HOST2013_PGPUF_Temperature_wVDC_FINAL_VERSION.pdf
  42. ^ Qingqing Chen, et al. Characterization of the bistable ring PUF. In: Design, Automation & Test in Europe Conference & Exhibition (DATE), 2012. IEEE, 2012. pp. 1459–1462.
  43. ^ Skoric, B.; Maubach, S.; Kevenaar, T.; Tuyls, P. (2006). "Information-theoretic analysis of capacitive physical unclonable functions" (PDF). J. Appl. Phys. 100 (2): 024902–024902–11. Bibcode:2006JAP...100b4902S. Дои:10.1063/1.2209532.
  44. ^ B. Skoric, G.-J. Schrijen, W. Ophey, R. Wolters, N. Verhaegh, and J. van Geloven. Experimental hardware for coating PUFs and optical PUFs. In P. Tuyls, B. Skoric, and T. Kevenaar, editors, Security with Noisy Data – On Private Biometrics, Secure Key Storage and Anti-Counterfeiting, pages 255-268. Springer London, 2008. Дои:10.1007/978-1-84628-984-2_15
  45. ^ Pim Tuyls, Lejla Batina. RFID-Tags for Anti-counterfeiting. CT-RSA, 2006, pp. 115–131
  46. ^ Magneprint - Electrical Engineers, Physicists Design System to Combat Credit Card Fraud. Aip.org (2005-02-01). Retrieved on 2013-10-30.
  47. ^ Tony Fitzpatrick, Nov. 11, 2004, "Magneprint technology licensed to TRAX Systems, Inc." http://news-info.wustl.edu/tips/page/normal/4159.html
  48. ^ Patrick L. Thimangu,January 7, 2005, "Washington U. cashing in with MagnePrint licensing," St. Louis Business Journal http://www.bizjournals.com/stlouis/stories/2005/01/10/story7.html?jst=s_cn_hl
  49. ^ R. Pappu, "Physical One-Way Functions", PhD Thesis, MIT, 2001. Physical One-Way Functions.
  50. ^ Pappu, R.; Recht, B.; Taylor, J .; Gershenfeld, N. (2002). "Physical One-Way functions". Наука. 297 (5589): 2026–2030. Bibcode:2002Sci...297.2026P. Дои:10.1126/science.1074376. HDL:1721.1/45499. PMID  12242435.
  51. ^ [Б. Chatterjee, D. Das and S. Sen, "RF-PUF: IoT security enhancement through authentication of wireless nodes using in-situ machine learning," 2018 IEEE International Symposium on Hardware Oriented Security and Trust (HOST), Washington, DC, 2018, pp. 205-208. doi: 10.1109/HST.2018.8383916] [1]
  52. ^ [Б. Chatterjee, D. Das, S. Maity and S. Sen, "RF-PUF: Enhancing IoT Security through Authentication of Wireless Nodes using In-situ Machine Learning," in IEEE Internet of Things Journal. doi: 10.1109/JIOT.2018.2849324] [2]
  53. ^ [Д. Kirovski and G. DeJean, "Identifying RF-DNA instances via phase differences," 2009 IEEE Antennas and Propagation Society International Symposium, Charleston, SC, 2009, pp. 1-4. doi: 10.1109/APS.2009.5171790]
  54. ^ [M. D. Williams, M. A. Temple and D. R. Reising, "Augmenting Bit-Level Network Security Using Physical Layer RF-DNA Fingerprinting," 2010 IEEE Global Telecommunications Conference GLOBECOM 2010, Miami, FL, 2010, pp. 1-6. doi: 10.1109/GLOCOM.2010.5683789]
  55. ^ [M. W. Lukacs, A. J. Zeqolari, P. J. Collins and M. A. Temple, "“RF-DNA” Fingerprinting for Antenna Classification," in IEEE Antennas and Wireless Propagation Letters, vol. 14, pp. 1455-1458, 2015. doi: 10.1109/LAWP.2015.2411608]