一种基于三态 ReRAM 物理不可克隆函数的物联网密钥生成方案
密码学与安全
2018-05-21 v1
摘要
在物联网（IoT）中应用传统密码技术的主要挑战包括：需要为如此大规模的网络生成密钥、将生成的密钥分发给所有设备、密钥存储，以及当攻击者物理访问设备时易受安全攻击的脆弱性。本文针对物联网提出了一种新颖的密钥生成方法，利用设备制造过程中引入的、嵌入在设备存储器中的内在随机性。提出了一种使用串行级联 BCH-Polar 码的模糊提取器结构，从基于 ReRAM 的三态物理不可克隆函数（PUFs）中生成可复现的密钥，用于设备认证和密钥生成。基于 ReRAM 的 PUF 是物联网中认证和密钥生成最实用的选择，因为它们在系统噪声电平或以下工作，因此与替代存储器技术相比更不易受侧信道攻击。然而，当前基于 ReRAM 的 PUF 呈现出较高的误拒认证率，因为这些设备的行为在不同物理条件下可能变化，导致在不同尝试中再生相同响应的概率较低。本文提出了一种面向三态 PUF 的密钥生成方案，利用串行级联 BCH-Polar 模糊提取器实现所需密钥的可靠重构。实验结果表明，与先前提出的模糊提取器技术相比，所提模型能显著降低原始密钥与再生密钥之间的失配概率，同时使用的辅助数据位更少以提取密钥。
引用
@article{arxiv.1805.06980,
title = {A Secret Key Generation Scheme for Internet of Things using Ternary-States ReRAM-based Physical Unclonable Functions},
author = {Ashwija Reddy Korenda and Fatemeh Afghah and Bertrand Cambou},
journal= {arXiv preprint arXiv:1805.06980},
year = {2018}
}
备注
6 pages, 8 figures, International Wireless Communications and Mobile Computing Conference, 2018