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RISecure-PUF:基于 PUF 的 RISC-V 安全扩展及其在查找缓冲区中的实现

密码学与安全 2024-11-22 v1

摘要

RISC-V 的安全功能有限,限制了其在保密计算和异构平台中的应用。本文引入 RISecure-PUF,一种利用现有物理不可克隆函数(PUF)用于密钥生成和安全协议的安全扩展方案。集成单向哈希函数以确保对建模攻击的可证明安全性,同时通过查找缓冲区加速批量采样并最小化对纠错码的依赖。该方案在 Genesys 2 FPGA 上实现,借助复用哈希函数模块,在集成环境(如密码学引擎)中实现至少提升 2.72×2.72\times 的批量场景性能,硬件开销可忽略,最大性能降低仅为 10.7%10.7\%

关键词

引用

@article{arxiv.2411.14025,
  title  = {RISecure-PUF: Multipurpose PUF-Driven Security Extensions with Lookaside Buffer in RISC-V},
  author = {Chenghao Chen and Xiaolin Zhang and Kailun Qin and Tengfei Wang and Yipeng Shi and Tianyi Huang and Chi Zhang and Dawu Gu},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2411.14025},
  year   = {2024}
}