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SRAM PUF 的可靠性日渐削弱
来源: | 作者:Eleden-Tech | 发布时间: 2020-01-19 | 830 次浏览 | 分享到:
SRAM-PUF固有的一些缺陷,用于PUF会导致其初始状态不稳定,使之成为不良的PUF解决方案

随着半导体技术的发展,SRAM已不再是可靠的PUF安全解决方案。

5G时代的到来,促使每年有数十亿设备连接到网络,可能的安全漏洞也随之增加,安全性成为重要议题,是故安全防护能力是不可轻忽的。硬件安全是抵御攻击时重要的根本方法,换言之,必须有可靠的信任根来?;は低趁馐芎诳凸セ?。

市场上存在许多寻找或建立信任根的解决方案。 其中,芯片上的PUF(又名物理不可复制的功能)由于其独特的特征和特性(如随机性)而受到了最多的关注。  但是,要作为一个完整产品生命周期里安全性之信任和种子的根源,其表现需要相当的可靠性来对抗操作环境因子的变化,例如电压,温度,噪声,干扰等。


SRAM PUF特性的缺陷

SRAM PUF 主要是通过SRAM中一对MOSFET临界电压的局部不匹配特性(local mismatch)实现的,它们会产生一个正反馈环路,这样,由于不匹配特性引起的微小差异就会被放大并区分为0或1,并储存在SRAM中。0或1的随机性取决于SRAM中此对MOSFET临界电压的微小差异性。

由于这种机制,SRAM PUF的萃取随机值的稳定性将受到以下因素的严重影响:

1) 不匹配程度:随着晶圆制程技术的不断精进,一对MOSFET中的不匹配程度将变得微小,这会导致在电源关闭后重新启动时,SRAM中的储存数据有可能会跟前一次SRAM中储存的数据不同。
2) 环境条件的变化:环境条件的变化(例如温度,噪声,电压和干扰)将导致SRAM 萃取随机值发生变化。

如上所述,SRAM这些固有的缺点,用于PUF会导致其初始状态不稳定,使其成为不良的PUF解决方案。



修正SRAM PUF问题所带来的额外成本

为了防止在电源重置期间SRAM初始状态发生变化,需要使用错误校正码(ECC)。 为了恢复原始数据,需要存储和?;じㄖ?,以便ECC可以使用它们来提取原始数据。 此过程非常耗时,因为恢复数据将花费更长的时间。?;じㄖ菀彩且桓龇彼龅墓?,破坏了PUF的目的,PUF的目的应该是简单而安全的。 此外,如果由于SRAM操作的老化效应而出现更多错误位,则SRAM PUF将不可避免地发生故障。 尽管有多种方法可以提高SRAM PUF的可靠性,但其所需的复杂后处理使其在产品使用周期中仍然存在相当大的使用风险和无效率。



市场有任何新的PUF?

拥有可靠的PUF对AIoT的安全至关重要,移登科技推出了SIC-PUF,它提供相较于SRAM-PUF更好的随机性和改进性,且实现更小的设计面积。





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