面向基于 PUF 的轻量级认证的抗建模攻击可重构潜在混淆技术
密码学与安全
2017-06-21 v1
摘要
物理不可克隆函数（PUFs）作为硬件安全原语，利用制造随机性来提取特定于硬件实例的密钥。其中最流行的结构之一是基于时间延迟的仲裁器 PUF，这得益于其产生的大量挑战-响应对（CRPs）及其紧凑的实现。然而，建模攻击威胁着 APUF 的大多数变体，这些变体通常用于强 PUF 导向的应用——即不依赖基于安全存储的数字密钥的标准加密协议的轻量级认证。在本文中，我们研究了一种赋予可重构潜在混淆技术的 PUF 构造（称为 OB-PUF），以在 CRP 从不被重复使用的情况下，维持由基本 PUF CRP 实现的认证的安全性。由所述随机模式确定的混淆，能够隐藏并扭曲挑战-响应对之间的关系，从而阻止需要确切知道挑战与响应之间关系的建模攻击者。进一步地，该混淆被隐藏并按需重构，换言之，这些模式不仅是不可见的，而且充当每次认证回合仅使用一次随后即丢弃的一次性密码本。因此，OB-PUF 对近期提出的强大的基于评估策略（ES）的建模攻击表现出显著的抵抗力，在这些攻击中，挑战与响应之间的直接关系甚至不是必需的。本文还系统地研究了 OB-PUF 的唯一性和可靠性指标，并进行了正式的认证能力评估。
引用
@article{arxiv.1706.06232,
title = {Modeling Attack Resilient Reconfigurable Latent Obfuscation Technique for PUF based Lightweight Authentication},
author = {Yansong Gao and Said F. Al-Sarawi and Derek Abbott and Ahmad-Reza Sadeghi and Damith C. Ranasinghe},
journal= {arXiv preprint arXiv:1706.06232},
year = {2017}
}