光子物理不可克隆函数：从概念到可在现场运行的全功能器件
密码学与安全
2020-03-12 v1 信号处理
摘要
本文旨在展示一种可完全工作且紧凑的光子物理不可克隆函数（PUF）器件，该器件能够在真实场景下作为认证机制和随机数生成器运行。为此，我们对作为 PUF 令牌的聚合物光纤（POF）和扩散器进行了广泛的实验研究，并使用适当的数学工具评估了最显著的特性。测试了两种不同的软件算法，即随机二进制方法（RBM）和奇异值分解（SVD）以进行优化的密钥提取，并引入了纠错码以增强密钥可复现性。考虑到通过系统实验评估得出的局限性和整体性能，我们广泛讨论了朝向实现小型化、节能且低成本器件的设计细节。对最终器件的性能进行了全面评估，展示了 1 周的长期稳定性、50C 的工作温度范围、指数级庞大的唯一挑战-响应对（CRPs）池、断电恢复能力以及生成符合 NIST 标准的真随机数的能力。
引用
@article{arxiv.2002.12618,
title = {Photonic Physical Unclonable Functions: From the Concept to Fully Functional Device Operating in the Field},
author = {M. Akriotou and A. Fragkos and D. Syvridis},
journal= {arXiv preprint arXiv:2002.12618},
year = {2020}
}