由 FPGA 远程随机重构保护的仲裁器 PUF
密码学与安全
2016-10-14 v1
摘要
我们提出了一种基于在现场可编程门阵列（FPGA）上实现强物理不可克隆函数（PUF）的新概念，用于芯片认证的实用且高度安全的方法。其定性上的新特征是远程重构，其中 PUF 的延迟级被排列为 FPGA 门子集内的随机模式。在认证期间执行重构之前，PUF 根本不存在。因此，即使攻击者先前控制了芯片，她也无法获得关于 PUF 的任何有用信息。这一特征，加上严格放弃任何误差校正和依赖于投入使用的 PUF 个体属性的挑战选择标准，使得我们的强 PUF 构造对文献中提出的所有机器学习攻击免疫。对我们的强 PUF 构造进行更复杂的攻击将是困难的，因为它们要求攻击者学习或直接测量完整 FPGA 的属性。我们提出了一种功能齐全的安全“芯片生物识别”参考实现。我们在 25 秒内从 1428 个查找表中远程配置了十个 64 级仲裁器 PUF，然后在 1 毫秒内从每个 PUF 接收一个“指纹”。
引用
@article{arxiv.1610.04065,
title = {An arbiter PUF secured by remote random reconfigurations of an FPGA},
author = {Alexander Spenke and Ralph Breithaupt and Rainer Plaga},
journal= {arXiv preprint arXiv:1610.04065},
year = {2016}
}