基于区块链与 PUF 的供应链防伪缓解管理系统探析

当今供应链按多个层级组织并包含位于不同国家的众多公司，其复杂性使得评估所采购物理部件的历史与完整性、并真正追究组织行为责任变得困难。这使得造假与后门植入等恶意行为成为可能，其极为危险，尤其在关键基础设施所用工业控制系统的物理部件供应链中，可能危及国家与生命。本文旨在通过提出一种方法缓解这些问题：采购部件在整条链上跨多站点被唯一标识与追踪，以检测篡改。我们的方案基于联盟链与智能合约技术，因此是去中心化的、高可用的，并对存储数据与执行业务逻辑完整性提供强保证。链上部件的唯一标识通过使用物理不可克隆函数（PUF）作为防篡改 ID 实现。我们首先定义意图在供应链中篡改物理产品的对手的威胁模型，然后给出实现所提防伪方法的追踪系统设计。我们针对指定威胁模型对追踪系统做了安全性分析，并给出原型评估以展示其技术可行性并评估其在防伪缓解中的有效性。最后，我们讨论了关于本方案及其与真实供应链集成的若干关键实际方面。