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无线传感器网络中基于PUF的轻量级多网关身份认证协议
1
作者 王雄 王文博 +3 位作者 刘昂 许盛伟 李伟麟 张泽昊 《计算机应用研究》 北大核心 2025年第4期1230-1238,共9页
针对无线传感器网络中多网关身份认证协议所存在的计算效率低、缺乏安全性以及无线传感器资源受限等问题,提出了一种基于不可克隆函数(PUF)的轻量级多网关身份认证协议。该协议全部使用异或、哈希函数等轻量级运算保证加密传输和完整性... 针对无线传感器网络中多网关身份认证协议所存在的计算效率低、缺乏安全性以及无线传感器资源受限等问题,提出了一种基于不可克隆函数(PUF)的轻量级多网关身份认证协议。该协议全部使用异或、哈希函数等轻量级运算保证加密传输和完整性验证,每个设备利用PUF函数生成“设备指纹”标志其唯一性,并且通过提出的网络架构能够解决网关节点计算瓶颈和单点故障问题。其次通过随机预言模型、ProVerif协议仿真工具和非形式化安全分析,证明了所提协议满足信息传输机密性、完整性、匿名性等14种安全属性。最后在统一的性能基准下通过与近年相关协议进行分析对比,结果表明所提协议在效率、存储成本和安全属性方面具有较大的优势。 展开更多
关键词 不可克隆函数 轻量级 多网关 身份认证协议
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MS PUF:抗机器学习建模攻击的多维协同强PUF设计
2
作者 左欣怡 马双宝 +3 位作者 李少青 王振宇 刘威 张洋 《计算机工程》 北大核心 2025年第8期62-73,共12页
物理不可克隆函数(PUF)在资源受限的信息安全领域起着至关重要的作用,然而广泛使用的仲裁器PUF(APUF)及其变体因结构简单和防御维度单一,面临机器学习建模攻击的威胁,同时具有高防御能力的PUF设计通常伴随着较高的硬件成本。为应对这些... 物理不可克隆函数(PUF)在资源受限的信息安全领域起着至关重要的作用,然而广泛使用的仲裁器PUF(APUF)及其变体因结构简单和防御维度单一,面临机器学习建模攻击的威胁,同时具有高防御能力的PUF设计通常伴随着较高的硬件成本。为应对这些挑战,提出一种新型的多维协同PUF(MS PUF)设计,旨在平衡强大的抗建模攻击能力和低硬件开销。该设计以APUF为基础,融合了弱PUF、线性反馈移位寄存器(LFSR)和多路复用器(MUX),通过异或操作混淆输入信号并动态控制MUX输出,增强了PUF响应的安全性和不可预测性。在此设计中,MUX的输出有两种选择:一是直接采用弱PUF序列,二是通过分组异或处理并采用由弱PUF初始化的LFSR生成的序列。此外,MS PUF通过引入逐层异或混淆机制,构筑了一个多层次、多维度的协同安全防御策略。实验结果表明,MS PUF在均匀性、唯一性和可靠性等关键性能指标上表现优异,且硬件开销低,在防御逻辑回归(LR)、支持向量机(SVM)、人工神经网络(ANN)、卷积神经网络(CNN)以及全连接长短时记忆(FC-LSTM)网络等多种机器学习建模攻击时,MS PUF的预测准确率均接近50%,展示了出色的防御能力。 展开更多
关键词 仲裁器物理不可克隆函数 机器学习建模攻击 硬件开销 多维协同puf 逐层异或混淆机制
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面向电力物联网设备的基于PUF的轻量级认证协议 被引量：3
3
作者 张跃飞 袁征 +1 位作者 冯笑 乔雅馨 《计算机应用研究》 北大核心 2025年第5期1541-1548,共8页
随着电力物联网设备的普及和应用范围的不断扩大,对于这些设备的安全性和认证机制的需求日益增加。传统的认证方式存在着密钥管理复杂、计算成本高等问题,因此迫切需要一种轻量级且高效的认证协议来满足电力物联网设备的安全需求。针对... 随着电力物联网设备的普及和应用范围的不断扩大,对于这些设备的安全性和认证机制的需求日益增加。传统的认证方式存在着密钥管理复杂、计算成本高等问题,因此迫切需要一种轻量级且高效的认证协议来满足电力物联网设备的安全需求。针对这一问题,提出了一种新的基于物理不可克隆函数(PUF)的轻量级认证协议,该协议通过改进传统PUF认证机制,设计扩展挑战-响应对(CRP)结构,低成本实现对电力物联网设备的高安全认证。在介绍了电力物联网设备安全性挑战和PUF技术原理的基础上,详细阐述了提出的认证协议的设计思路和关键步骤,并对其在应用中的安全性和性能进行了分析和评估。研究结果表明,所提出的基于PUF的轻量级认证协议在安全性和效率上均具有较好的性能,能够有效应对电力物联网设备面临的安全威胁,具有一定的实用和推广价值。 展开更多
关键词 电力物联网 物理不可克隆函数 轻量级 认证 安全性分析
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基于交叉耦合结构的低开销高安全性PUF电路
4
作者 汪鹏君 任明泽 +1 位作者 陈博 胡双 《电子与信息学报》 北大核心 2025年第9期3093-3103,共11页
物理不可克隆函数(PUF)作为芯片的唯一身份标识,在资源受限的物联网设备中应用前景广阔,但面临着硬件成本过高和其自身易受攻击而导致安全性不足的问题。该文基于双稳态电路的物理特性,提出一种交叉耦合结构的低开销、高安全性强PUF电... 物理不可克隆函数(PUF)作为芯片的唯一身份标识,在资源受限的物联网设备中应用前景广阔,但面临着硬件成本过高和其自身易受攻击而导致安全性不足的问题。该文基于双稳态电路的物理特性,提出一种交叉耦合结构的低开销、高安全性强PUF电路。首先,同时激活多个双稳态单元字线,指数级提升激励响应对数量;然后,利用异或树结构混淆多路PUF,提高PUF均匀性与抗攻击能力;最后,利用Virtuoso软件在TSMC 28 nm工艺下仿真验证,并分析其抗机器学习攻击能力与统计特性。实验结果表明,当机器学习训练集激励响应对数量达104时,逻辑回归、支持向量机、人工神经网络等经典机器学习算法预测率均接近50%的随机猜测,且PUF电路的随机性、唯一性和可靠性等性能均表现良好,硬件开销低于传统仲裁器PUF(APUF),适合应用在低成本的物联网设备认证场景。 展开更多
关键词 交叉耦合结构 机器学习 高安全性 强puf
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基于PUF的电力物联网智能终端认证协议 被引量：1
5
作者 袁征 张跃飞 +1 位作者 冯笑 乔雅馨 《信息网络安全》 北大核心 2025年第1期13-26,共14页
电力系统逐步向智能化和数字化转型,越来越多的终端设备通过物联网技术实现互联和数据共享,但由于设备多样性、资源受限、通信环境复杂、物理分布广泛等特点以及高实时性需求,电力物联网智能终端安全验证在密码破解、仿冒攻击和复杂性... 电力系统逐步向智能化和数字化转型,越来越多的终端设备通过物联网技术实现互联和数据共享,但由于设备多样性、资源受限、通信环境复杂、物理分布广泛等特点以及高实时性需求,电力物联网智能终端安全验证在密码破解、仿冒攻击和复杂性等方面面临严峻的挑战。为应对电力物联网智能终端在通信中的认证安全性挑战,引入PUF技术并设计扩展CRP结构,提出一种基于物理不可克隆函数(PUF)的电力物联网智能终端认证协议。使用ProVerif工具和Tamarin工具进行模拟实验,证明该协议能够有效抵御常见攻击,如中间人攻击和仿冒攻击等,对轻量级和双向认证等协议特征进行理论分析,并与相似方案进行比较,结果显示该方案在多方面具有显著优势。该研究为电力物联网智能终端的安全认证提供了一种高效的解决方案,不仅弥补了传统认证方案的不足,还为未来的电力物联网系统提供更为安全可靠的技术基础,有助于提升电力系统的整体安全水平和运行效率。 展开更多
关键词 电力物联网 智能终端 物理不可克隆函数 身份认证
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基于PUF和切比雪夫映射的认证与密钥协商方案
6
作者 葛宇 梁静 熊玲 《计算机工程与设计》 北大核心 2025年第5期1335-1341,共7页
针对物联网终端设备与服务器通信过程中的身份认证与密钥协商问题,提出一种认证密钥协商方案。基于物理不可克隆函数(physical unclonable function, PUF)设计终端设备与服务器之间的双向认证,利用切比雪夫映射的半群特性设计相应的密... 针对物联网终端设备与服务器通信过程中的身份认证与密钥协商问题,提出一种认证密钥协商方案。基于物理不可克隆函数(physical unclonable function, PUF)设计终端设备与服务器之间的双向认证,利用切比雪夫映射的半群特性设计相应的密钥协商机制。结合随机预言模型对方案进行安全性分析,验证了该方案的正确性和有效性。与近年来具有代表性的认证密钥协商方案对比结果表明,该方案实现了计算开销与安全属性的平衡,具有高安全性和实用性。 展开更多
关键词 物联网终端设备 切比雪夫映射 物理不可克隆函数 身份认证 密钥协商 计算开销 安全属性
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基于PUFS的不经意传输协议 被引量：2
7
作者 郭渊博 张紫楠 杨奎武 《通信学报》 EI CSCD 北大核心 2013年第S1期38-43,共6页
不经意传输(OT,oblivious transfer)协议是密码学中的一个基本协议。基于物理不可克隆函数(PUF,physical unclonable function)给出物理不可克隆函数系统(PUFS,physical unclonable function system)的概念,并在此基础上提出一个新的不... 不经意传输(OT,oblivious transfer)协议是密码学中的一个基本协议。基于物理不可克隆函数(PUF,physical unclonable function)给出物理不可克隆函数系统(PUFS,physical unclonable function system)的概念,并在此基础上提出一个新的不经意传输协议(POT,PUFS based OT),最后在通用可组合(UC,universal composition)框架内给出POT协议抵抗静态敌手的安全性证明。相比于传统基于公钥加密的OT方案,POT协议不使用任何可计算的假设,而是基于PUFS的安全属性实现,因此在很大程度上减小了计算和通信开销。 展开更多
关键词 不经意传输 物理不可克隆函数(puf) 物理不可克隆函数系统(pufs) UC框架
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V2G中基于PUF的轻量级匿名认证协议 被引量：2
8
作者 范馨月 刘洁 何嘉辉 《通信学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第10期129-141,共13页
针对现有车辆到电网(V2G)网络认证协议中功能不够完善、通信开销大、计算开销高等问题,提出了一种基于物理不可克隆函数(PUF)的轻量级匿名认证协议,可以抵抗机器学习建模攻击。所提协议采用哈希函数和ASCON密码算法,实现车辆、充电桩和... 针对现有车辆到电网(V2G)网络认证协议中功能不够完善、通信开销大、计算开销高等问题,提出了一种基于物理不可克隆函数(PUF)的轻量级匿名认证协议,可以抵抗机器学习建模攻击。所提协议采用哈希函数和ASCON密码算法,实现车辆、充电桩和能源提供商之间快速的三方认证与密钥协商。通过模糊提取器结合生物特征和用户密码,实现双因素验证、密码和生物特征更新功能,并通过密码学动态累加器提供有效的用户撤销策略。ROR模型和Scyther形式化验证工具证明了所提协议的安全性,非形式化安全分析表明所提协议能抵抗物理攻击、位置伪造攻击、特权内部攻击等多种安全攻击。与近几年协议的性能对比分析表明,所提协议平均减少了约35.9%的通信开销和29.9%的计算开销,高度适用于资源有限的V2G环境。 展开更多
关键词 匿名认证 用户撤销 物理不可克隆函数 轻量级 车辆到电网
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工业物联网中基于PUFs轻量级的密钥交换协议研究 被引量：5
9
作者 夏艳东 戚荣鑫 季赛 《计算机应用与软件》 北大核心 2022年第3期316-321,共6页
为了保障数据的安全性和隐私性,防止恶意用户访问传感器设备,针对工业物联网提出一种轻量级的认证与密钥交换协议。该协议采用物理不可克隆函数,模糊提取器保障传感器设备的安全。同时采用单向散列函数、异或操作和对称加解密等技术建... 为了保障数据的安全性和隐私性,防止恶意用户访问传感器设备,针对工业物联网提出一种轻量级的认证与密钥交换协议。该协议采用物理不可克隆函数,模糊提取器保障传感器设备的安全。同时采用单向散列函数、异或操作和对称加解密等技术建立安全的会话通道。实验结果表明,相比于其他认证方案,该协议有效减少了密钥交换的通信和计算开销,所提出的协议适用于资源受限的传感器设备且能够抵抗现有多种已知攻击。 展开更多
关键词 工业物联网 物理不可克隆函数 模糊提取器 密钥交换
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SDL PUF:高可靠自适应偏差锁定PUF电路 被引量：2
10
作者 张源 罗静茹 张吉良 《电子与信息学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第5期2274-2280,共7页
物理不可克隆函数(Physical Unclonable Function, PUF)作为一种新的硬件安全原语,通过提取工艺偏差产生唯一的响应序列为计算系统提供可信根。然而现有基于现场可编辑门阵列(Field Programmable Gate Array, FPGA)的PUF难以在较宽的温... 物理不可克隆函数(Physical Unclonable Function, PUF)作为一种新的硬件安全原语,通过提取工艺偏差产生唯一的响应序列为计算系统提供可信根。然而现有基于现场可编辑门阵列(Field Programmable Gate Array, FPGA)的PUF难以在较宽的温度和电压范围内实现高可靠性。该文提出一种基于自定时环(Self-Timed Ring,STR)的自适应偏差锁定PUF(Self-adaption Deviation Locking PUF, SDL PUF),首先利用STR延迟引起的振荡频率差产生PUF响应;然后通过在初始化阶段自适应配置,有效扩大STR环内的事件到达时间偏差,从而显著提高PUF的可靠性;最后进一步提出一种对比混淆策略,通过提取工艺偏差自动生成随机比特配置并混淆比较器,以抵抗侧信道攻击。在Xilinx Virtex-6 FPGA上实验结果表明,SDL PUF在0~80°C的温度范围和0.85~1.15V的电压范围内误码率为0,唯一性和均匀性分别为49.29%和49.84%。 展开更多
关键词 物理不可克隆函数 自定时环 FPGA 可靠性
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基于超晶格PUF的轻量级信息论安全密钥达成协议 被引量：1
11
作者 解建国 刘晶 +2 位作者 吴涵 徐莉伟 陈小明 《密码学报（中英文）》 CSCD 北大核心 2024年第2期387-402,共16页
物理不可克隆函数(physicalunclonablefunction,PUF)是一种新型硬件安全原语,提取由器件制造过程中不可避免的随机差异作为密钥.超晶格PUF自提出以来,由于其良好的强PUF特性吸引了国内外诸多学者投入到超晶格随机数发生器和身份认证研究... 物理不可克隆函数(physicalunclonablefunction,PUF)是一种新型硬件安全原语,提取由器件制造过程中不可避免的随机差异作为密钥.超晶格PUF自提出以来,由于其良好的强PUF特性吸引了国内外诸多学者投入到超晶格随机数发生器和身份认证研究中.但是目前针对超晶格PUF的多方密钥达成协议研究仍然较少,尤其是面向轻量级设备场景.本文提出了一种基于超晶格PUF的轻量级密钥达成协议,阐述了从超晶格PUF派生密钥的方法,并提供信息论安全.通过引入可信第三方来实现持有超晶格PUF的终端设备的注册和会话密钥达成等功能.分析了该协议的攻击模型,证明了其信息论安全.最后在Cortex-A7平台进行实验验证,阐述了其效率和适用性.所提密钥达成协议专注于轻量级群组用户需求,对未来车联网、工业物联网等场景下的安全需求具有重要意义. 展开更多
关键词 密钥达成 物理不可克隆函数 协议 安全性分析 超晶格
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一种面向PUF的模糊提取器设计与实现 被引量：1
12
作者 宋敏特 侯凯 +2 位作者 茹占强 王争光 宋贺伦 《中国科学院大学学报（中英文）》 CSCD 北大核心 2024年第1期127-135,共9页
基于SRAM等方案实现的物理不可克隆函数(PUF)易于受电压变化、热噪声等环境因素影响,存在可复现性较差的内在缺点,因此极大限制了其在密码和通信等领域的应用。借助BCH码的精确纠错译码特性,设计了一种具有大纠错容量的模糊提取器,用于... 基于SRAM等方案实现的物理不可克隆函数(PUF)易于受电压变化、热噪声等环境因素影响,存在可复现性较差的内在缺点,因此极大限制了其在密码和通信等领域的应用。借助BCH码的精确纠错译码特性,设计了一种具有大纠错容量的模糊提取器,用于实现SRAM原始数据的重建。搭载本设计的SRAM PUF芯片在华虹宏力0.11μm CMOS平台制造,模糊提取器部分消耗面积为306267μm 2,搭载的本源BCH码具有127 bit的码长和27 bit的纠错能力,满足PUF的实际应用需求。 展开更多
关键词 物理不可克隆函数 BCH码 模糊提取器 数字集成电路设计
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基于数据残留时间的SRAM-PUF预选算法 被引量：1
13
作者 陈泽亮 孔德珠 +2 位作者 尹爱国 陈泽福 张培勇 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第5期1478-1487,共10页
静态随机存取存储器(Static Random-Access Memory,SRAM)物理不可克隆函数(Physical Unclonable Function,PUF)利用参数设计完全相同的晶体管在制造过程中存在的工艺偏差,生成每块芯片无法克隆的密钥响应.由于SRAM-PUF内部错误分布的随... 静态随机存取存储器(Static Random-Access Memory,SRAM)物理不可克隆函数(Physical Unclonable Function,PUF)利用参数设计完全相同的晶体管在制造过程中存在的工艺偏差,生成每块芯片无法克隆的密钥响应.由于SRAM-PUF内部错误分布的随机性,密钥重构需要使用纠错码,而纠错电路的面积与其纠错能力呈正相关,为了降低SRAM-PUF错误分布,减小纠错电路面积,本文通过对SRAM数据残留特性的研究,提出一种数据残留预选算法,对SRAM单元进行筛选,提高PUF响应稳定性,使用区块择优算法筛选SRAM区块,减小响应的分散度,以更短的时间和资源消耗生成SRAM-PUF响应,测试结果表明,在不同温度(-40℃~80℃)和±10%电压波动下,256位SRAM-PUF响应拥有99.8%的稳定性及1.9×10^(-8)的误码率,相对于通用的临时多数表决(Temporal Majority Voting,TMV)算法提升了1.7%的稳定性,降低2.1×10^(5)倍误码率,与1000次TMV相比,时间复杂度从O(2000n)线性降低到O(900n).经过72小时老化测试后,采用数据残留算法预选的SRAM-PUF稳定性仅下降0.2%. 展开更多
关键词 物理不可克隆函数 SRAM 预选算法 数据残留 临时多数表决
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基于RS和BCH码的SRAM-PUF密钥提取方法及性能分析 被引量：2
14
作者 周昱 于宗光 《计算机工程》 CAS CSCD 北大核心 2024年第7期187-193,共7页
物理不可克隆函数(PUF)是芯片制造过程中随机偏差形成的唯一和不可复制的物理指纹,使用这个特征可以鉴别各个芯片,然而PUF芯片因环境变化会影响输出,导致在认证应用时可能失败。介绍了模糊提取器的密钥提取方法,通过在静态随机存取存储... 物理不可克隆函数(PUF)是芯片制造过程中随机偏差形成的唯一和不可复制的物理指纹,使用这个特征可以鉴别各个芯片,然而PUF芯片因环境变化会影响输出,导致在认证应用时可能失败。介绍了模糊提取器的密钥提取方法,通过在静态随机存取存储器(SRAM)-PUF芯片中加入里德-所罗门(RS)硬解码,在认证系统中加入BCH软解码模块,纠正PUF在一定范围内变化来确保通过认证,并对SRAM-PUF电路在三温下进行实验分析。实验结果表明,SRAM-PUF电路的PUF点分布有较好的均衡性,在常温时可靠性接近100%,在低温条件下可靠性范围为98.84%~100%,在高温条件下,可靠性范围为97.77%~99%,当RS码和BCH码设计的纠错能力大于PUF可靠性时能够通过认证。 展开更多
关键词 物理不可克隆函数 静态随机存取存储器 模糊提取器 里德-所罗门码 BCH码
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边缘计算环境下基于PUF的多接收者匿名签密方案 被引量：1
15
作者 李森森 刘燕江 +1 位作者 郁滨 李俊全 《电子学报》 CSCD 北大核心 2024年第12期4087-4100,共14页
边缘计算将部分云中心业务扩展至网络边缘,能够有效缓解万物互联时代海量设备和数据造成的云中心计算开销大、处理时延长等问题.在边缘计算环境下,边缘节点和终端设备常部署于无人值守的开放环境中,使其在面临传统安全威胁的同时,也存... 边缘计算将部分云中心业务扩展至网络边缘,能够有效缓解万物互联时代海量设备和数据造成的云中心计算开销大、处理时延长等问题.在边缘计算环境下,边缘节点和终端设备常部署于无人值守的开放环境中,使其在面临传统安全威胁的同时,也存在遭受物理攻击的风险.为实现边缘计算环境下设备的安全通信,已有学者提出了具有较高通信效率的多接收者签密方案.然而,现有方案应用于高安全性要求领域仍存在两个方面的不足:(1)未提供对物理攻击的防范机制;(2)未实现对发送者的匿名性保护.针对上述问题,基于物理不可克隆函数(Physical Unclonable Function, PUF)这一硬件安全原语,提出一种高效的多接收者多消息签密方案.方案将PUF与椭圆曲线上的无证书公钥密码体制相结合,无需使用高计算复杂度的双线性对运算且无密钥托管问题.安全性分析表明,方案在具备机密性、不可伪造性、匿名性等安全属性的同时,能够有效防范物理攻击.相较于同类方案,本文方案能够在不明显增加计算开销的前提下,以更低的通信开销实现更高的安全性,满足边缘计算环境下设备的安全通信需求. 展开更多
关键词 边缘计算 签密 物理不可克隆函数 多接收者 多消息 匿名性
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提高SRAM PUFs密钥生成可靠性的方法
16
作者 李冰 金涛 陈帅 《浙江大学学报（工学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第1期133-141,共9页
在基于PUFs的密钥生成与存储系统中,密钥生成的可靠性由PUFs响应的错误率决定.通过对不同长度下的SRAM PUFs响应进行最大错误率统计和最小熵统计发现,SRAM PUFs内部错误分布不均,导致难以选择合适的纠错码;提出使用地址块选择算法来选... 在基于PUFs的密钥生成与存储系统中,密钥生成的可靠性由PUFs响应的错误率决定.通过对不同长度下的SRAM PUFs响应进行最大错误率统计和最小熵统计发现,SRAM PUFs内部错误分布不均,导致难以选择合适的纠错码;提出使用地址块选择算法来选取错误率低的地址块,降低SRAM PUFs响应错误率,使用参数化的辅助数据算法(HDA)提高纠错能力.实验结果表明,当SRAM PUFs最大错误率为15%时,通过改变参数寄存器的长度,纠错模块可以降低11%的错误率,有效提高密钥生成的可靠性. 展开更多
关键词 辅助数据算法 地址块选择算法 密钥生成与存储 物理不可克隆函数(pufs) 可靠性
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基于切比雪夫混沌映射和PUF的RFID三方认证协议
17
作者 徐森 刘佳鑫 +1 位作者 杨硕 赵洋 《计算机应用研究》 CSCD 北大核心 2024年第2期582-586,595,共6页
针对射频识别(RFID)三方认证协议存在的安全需求和资源开销的平衡问题,利用切比雪夫多项式的半群性质以及混沌性质提出了一个基于切比雪夫混沌映射和物理不可克隆函数(PUF)的RFID三方认证协议:使用切比雪夫混沌映射来实现标签、阅读器... 针对射频识别(RFID)三方认证协议存在的安全需求和资源开销的平衡问题,利用切比雪夫多项式的半群性质以及混沌性质提出了一个基于切比雪夫混沌映射和物理不可克隆函数(PUF)的RFID三方认证协议:使用切比雪夫混沌映射来实现标签、阅读器和服务器三方共享秘密;使用随机数实现协议每轮会话的新鲜性以抵抗重放攻击,同时也实现了阅读器与标签的匿名性;使用PUF函数实现标签本身的安全认证以及抵抗物理克隆攻击。安全分析表明,该协议能有效抵抗追踪、重放、物理克隆和去同步攻击等多种恶意攻击,使用BAN逻辑分析方法和Scyther工具验证了其安全性。与近期协议对比分析表明,该协议弥补了同类RFID协议的安全缺陷,在满足各种安全属性需求的同时尽量平衡硬件开销,契合了RFID硬件资源受限的处境,适用于RFID三方认证场景。 展开更多
关键词 射频识别 物理不可克隆函数 切比雪夫混沌映射 三方认证 BAN逻辑 Scyther工具
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基于PUF模型的物联网设备密钥保护机制研究
18
作者 曾志区 《现代电子技术》 北大核心 2024年第24期55-59,共5页
在各类型设备大量接入实验室以及物联网技术普及的背景下,数据出力、传输、分析以及存储过程中会出现数据安全问题,为此设计一种基于物理不可克隆函数和分布式云计算相配合的密钥安全保护机制。利用物理不可克隆函数的不被复制性和不被... 在各类型设备大量接入实验室以及物联网技术普及的背景下,数据出力、传输、分析以及存储过程中会出现数据安全问题,为此设计一种基于物理不可克隆函数和分布式云计算相配合的密钥安全保护机制。利用物理不可克隆函数的不被复制性和不被克隆性,对局域设备物联网环境下的设备接入数据、安全访问数据以及计算数据进行统一出力。与此同时,通过引入分布式云计算技术对物联网设备数据进行分级管理、分级传输以及加密存储,既保证了物联网自身的安全,也为数据安全问题提供了解决方案。以传输过程中的数据集为样本进行对比实验测试,结果表明,相比于其他安全机制,文中所提机制的安全性可达87%以上,能够为高校实验室中的物联网设备提供数据处理与传输的安全保障。 展开更多
关键词 高校实验室 物联网技术 物理不可克隆函数 分布式云计算技术 安全密钥 保护机制 数据传输
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基于PUF的低开销物联网安全通信方案 被引量：14
19
作者 李森森 黄一才 +1 位作者 郁滨 鲍博武 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第4期812-817,共6页
将物理不可克隆函数(Physical Unclonable Function,PUF)与椭圆曲线上的无证书公钥密码体制相结合,提出一种面向物联网的安全通信方案,在节点设备不存储任何秘密参数的情况下,实现设备间消息的安全传递.方案无需使用高计算复杂度的双线... 将物理不可克隆函数(Physical Unclonable Function,PUF)与椭圆曲线上的无证书公钥密码体制相结合,提出一种面向物联网的安全通信方案,在节点设备不存储任何秘密参数的情况下,实现设备间消息的安全传递.方案无需使用高计算复杂度的双线性对运算,并提供了消息认证机制.安全性分析表明,该方案不仅能够抵抗窃听、篡改、重放等传统攻击,而且可以有效防范节点设备可能遭到的复制攻击.对比结果显示,相较于同类方案,该方案明显降低了设备的资源开销. 展开更多
关键词 物联网 物理不可克隆函数 椭圆曲线密码 安全通信 消息认证
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基于65nm工艺的多端口可配置PUF电路设计 被引量：7
20
作者 李刚 汪鹏君 +1 位作者 张跃军 钱浩宇 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2016年第6期1541-1546,共6页
物理不可克隆函数（Physical Unclonable Function,PUF）电路利用结构完全相同的电路在制造过程中存在的随机工艺偏差,产生具有唯一性、随机性和不可克隆性的密钥。该文通过对共源共栅电流镜的研究,提出一种基于电流镜工艺偏差的多端口... 物理不可克隆函数（Physical Unclonable Function,PUF）电路利用结构完全相同的电路在制造过程中存在的随机工艺偏差,产生具有唯一性、随机性和不可克隆性的密钥。该文通过对共源共栅电流镜的研究,提出一种基于电流镜工艺偏差的多端口可配置PUF电路。该PUF电路由输入寄存器、偏差电压源、复用网络、判决器阵列和扰乱模块构成,通过激励信号配置偏差电压源,无需更换硬件便可实现输出密钥的变化,且可在一个时钟周期内输出多位密钥。在SMIC 65 nm CMOS工艺下,采用全定制方式设计具有36个输出端口的PUF电路,版图面积为24.8μm×77.4μm。实验结果表明,该PUF电路具有良好的唯一性和随机性,且工作在不同温度（-40~125°C）和电压（1.08~1.32 V）下的可靠性均大于97.4%,可应用于信息安全领域。 展开更多
关键词 电路设计 物理不可克隆函数 多端口 可配置
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