设计短阶段CDC-XPUF：在物联网设备中平衡可靠性、成本与安全性
密码学与安全
2026-04-14 v1 机器学习
摘要
物联网设备的快速扩张对稳健且资源高效的安全解决方案提出了严峻挑战。物理不可克隆函数（PUF）通过固有硬件变异产生唯一加密密钥，提供了有前景的解决方案。然而，传统的PUF如仪器PUF（APUF）和XOR仪器PUF（XOR-PUF）易受机器学习（ML）和可靠性攻击。本研究我们检验了组件差分挑战型XOR-PUF（CDC-XPUF），以解决这些漏洞。我们提出一种优化的CDC-XPUF设计，纳入预筛选策略以增强可靠性，并引入一种新型轻量级架构以降低硬件开销。严格测试表明，我们的设计显著降低了资源消耗，保持了对ML攻击的强大抵抗力，并提高了可靠性，有效缓解了可靠性攻击。这些结果凸显了CDC-XPUF作为面向资源受限物联网系统广泛部署的安全且高效的备选方案的潜力。
引用
@article{arxiv.2409.17902,
title = {Designing Short-Stage CDC-XPUFs: Balancing Reliability, Cost, and Security in IoT Devices},
author = {Gaoxiang Li and Yu Zhuang},
journal= {arXiv preprint arXiv:2409.17902},
year = {2026}
}