面向能量采集节拍传感器的基于SRAM物理不可克隆函数与轻量级汉明码模糊提取器
密码学与安全
2025-08-12 v1 系统与控制
系统与控制
摘要
无电池的能量采集物联网传感器节点（如节拍传感器）可大规模部署，无需更换电池。它们是超低功耗且经济高效的无线传感器节点，免维护，可全天候工作。然而，它们并未配备保护用户数据的安全机制。数据加密与认证可用于保障节拍传感器应用的安全，但生成安全的加密密钥颇具挑战。本文提出了一种基于SRAM的物理不可克隆函数（PUF），结合高可靠性比特选择算法与轻量级纠错码，为数据加密生成可靠的密钥。该系统利用了节拍传感器的一个特性，即微控制器上电发送ID信号后即断电。这符合基于SRAM的PUF的要求，即需要SRAM断电以读取其随机值。所提出的系统已在STM32 Cortex M0+微控制器上进行了评估，并已实现用于保护节拍传感器上的重要数据。
引用
@article{arxiv.2508.07510,
title = {SRAM-based Physically Unclonable Function using Lightweight Hamming-Code Fuzzy Extractor for Energy Harvesting Beat Sensors},
author = {Hoang-Long Pham and Duy-Hieu Bui and Xuan-Tu Tran and Orazio Aiello},
journal= {arXiv preprint arXiv:2508.07510},
year = {2025}
}