НТЦ по электронным компонентам и современным технологиям. Autex SPb НТЦ по электронным компонентам и современным технологиям. Autex SPb Диакин-Нева
    Главная    О фирме    Контакты    Библиотека   
Физически неклонируемые функции

"Нельзя дважды войти в одну и ту же реку" - говорили древние. Точно также невозможно найти два совершенно одинаковых материальных объекта. Неизбежные погрешности, многочисленные случайности сопровождают производство, например, оптических стекол, кристаллов кремния и т.д. Эти погрешности создают уникальный отпечаток каждого объекта. В последнее время ученые поняли как использовать эти уникальные отпечатки. В объекте (в качестве которого выступает, как правило, микросхема) реализуются определенные конструкции, способные обрабатывать подаваемый на него запросный сигнал и выдавать отклик. Этот ответ зависит от конкретного экземпляра объекта. Присущие объекту неоднородности обуславливают различные отклики на одни и те же запросы для различных объектов. Функция (конечно, не аналитическая), определяющая зависимость выхода от входа и есть физически неклонируемая функция. Эта функция неизвестна заранее ни законному обладателю объекта ни стороннему наблюдателю (нарушителю). Законный обладатель может потестировать свой экземпляр объекта и получить таблицу соответствий входа и выхода. Нарушитель этого сделать не может. На этом основаны многочисленные схемы применения ФНФ.

ФНФ обладает 2 важными свойствами:

Практически невозможно создать физическую копию ФНФ.

Невозможно создать точную математическую модель ФНФ, то есть вычислить отклик, если даны точные параметры запроса и другие пары запросов-откликов. Из-за сложности физического взаимодействия эта задача представляет большие вычислительные трудности. Эти качества вместе и называются неклонируемостью.

Ниже приведена наиболее значимая, по нашему мнению, литература в этой новой перспективной области


Ярмолик В.Н., Вашинко Ю.Г. Физически неклонируемые функции / Информатика, №2, 2011 г. 12с. [400 Кб]
Описание: Хорошая вводная статья по теме белорусских специалистов.
Лосевской А.Ю. Исследование и анализ схем извлечения уникальной информации о кристалле физически неклонируемой функцией на кольцевых осцилляторах в приложении к генерации ключей для систем шифрования / SWORLD-2012, 23 с. [930 Кб]
Описание: Приведены матмодели, а также результаты экспериментальных исследований (в том числе, при изменении температуры) с использованием отладочной платы ML402 фирмы Xilinx имеющей на борту ПЛИС Virtex-4 модели XC4VSX35. Исследования проведены в зеленоградском МИЭТ
R.Maes. Физически неклонируемые функции: построение, свойства и применение. Август 2012. 234 с. [2400 Кб]
Описание: Один из наилучших обзорных и исследовательских материалов по теме. Описана терминология, конструкции ФНФ, предъявляемые к ним требования, их практические приложения. Приведены результаты экспериментального модедирования различных конструкций ФНФ. Предложена схема идентификации и аутентификации на основе ФНФ, а также метод генерации ключа на этой основе.
S.Kerr. Разработка физически безопасных систем, основанных на ФНФ-технологиях. Май 2012. 77 с. [874 Кб]
Описание: В отдичие от предыдущего материала здесь основной упор делается на сценарии и протоколы применения ФНФ в средствах защиты информации.
K. Priya. Исследование ФНФ, построенных на низковольтных ПЛИС. Июль 2011. 62 с. [671 Кб]
Описание: Подробно исследованы вопросы построения ФНФ на низковольтных ПЛИС. Приведены результаты экспериментов на ПЛИС Spartan 3E S500. Конструкция ФНФ - кольцевые осцилляторы.
D. Schuster. Анализ побочных каналов в ФНФ-системах. Декабрь 2010. 55 с. [3571 Кб]
Описание: Атаки по побочным каналам широко известны, например, против криптографических средств. Анализируя, скажем, изменения потребляемого тока, иногда можно определить биты ключа. В настоящей работе впервые рассмотрены атаки по побочным каналам против ФНФ-устройств
V.Vivekraja. Разработка низкомощностных стабильных и безопасных встроенных в чип идентификаторов. Август 2010. 71 с. [806 Кб]
Описание: В работе исследованы проблемы стабильности ФНФ-устройств на основе линий задержки и предложены пути решения проблемы стабильности
M.Deutschmann. Криптографические приложения ФНФ. Ноябрь 2010. 92 с. [2466 Кб]
Описание: Рассмотрены самые разные ФНФ (не только на основе полупроводников), различные конструкции ФНФ, приложения ФНФ для создания ключевой карты и генерации ключа. Приведен Matlab код, использованный в экспериментах
B.Gassend. Физические случайные функции. Февраль 2003. 89 с. [767 Кб]
Описание: Теоретические и экспериментальные исследования ФНФ на основе ПЛИС для приложений безопасности
С.Wachsmann. Доверенные и сохраняющие приватность встроенные системы. Исследования по разработке, анализу и приложениям легковесных сохраняющих приватность примитивов физической безопасности и аутентификации. 2014. 200 с. [7597 Кб]
Описание: Теоретические и экспериментальные исследования ФНФ на основе ASIC для приложений безопасности. Повышение безопасности RFID за счет ФНФ. Формальные модели ФНФ
M.Majzoobi. Легковесные средства безопасности на основе кремния. Концепции, применения и протоколы. Март, 2012. 182 с. [6366 Кб]
Описание: В докторской диссертации впервые комплексно рассмотрены вопросы создания архитектуры ФНФ-устройств и протоколов их применения. Предложены структурированные требования и метрики для оценки ФНФ, разработаны новые архитектуры, удовлетворяющие этим требованиям, выполнены экспериментальные исследования и даны предложения по интеграции разработок в протоколы безопасности реального мира

    Главная    О фирме    Контакты    Библиотека    Партнёры