基于异或（XOR）的低成本可重构PUF用于物联网安全

随着物联网（IoT）的快速发展，安全问题引起了相当大的关注。基于经典密码学提出的常规安全解决方案无法应用于物联网节点，因为它们通常资源受限。物理不可克隆函数（PUF）是一种基于硬件的安全原语，可以用于在线生成密钥或通过提取其内部随机差异来唯一标识集成电路（IC），使用所谓的挑战-响应对（CRP）。它被视为物联网安全的有前景的低成本解决方案。逻辑可重构PUF（RPUF）在硬件成本方面效率极高。本文首先提出了一种新的RPUF分类，即基于电路的RPUF（C-RPUF）和基于算法的RPUF（A-RPUF）；提出了两种基于异或（XOR）的RPUF电路（基于异或的可重构双稳态环PUF（XRBR PUF）和基于异或的可重构环振荡器PUF（XRRO PUF））。XRBR和XRRO PUF均在Xilinx Spartan-6现场可编程门阵列（FPGA）上实现。实现结果与之前的PUF设计进行了比较，显示出良好的唯一性和可靠性。与常规PUF设计相比，所提出设计的最大优势在于其在硬件成本上的高效率。此外，XRRO PUF在与以往的RPUF比较时是效率最高的设计。同时，所提出的XRRO和XRBR PUF生成1比特响应时，仅需之前的双稳态环PUF和可重构RO PUF各自的12.5%的硬件资源。这证明了所提出的XRBR和XRRO PUF是非常高效的设计，具有良好的唯一性和可靠性。”},{