การออกแบบฟังก์ชันที่จับต้องไม่ได้ทางกายภาพของซิลิกอน (PUFs) จำนวนมากขึ้นอยู่กับการแปรผันของความล่าช้าในการแพร่กระจาย (เนื่องจากความแปรผันของกระบวนการ) ของสัญญาณในเส้นทางที่ต่างกัน ในหลายกรณี ความท้าทายจะเลือกเส้นทาง (เช่น การใช้ muxer) ที่จะเปรียบเทียบและบิตตอบสนองจะเปรียบเทียบเส้นทางทั้งสอง (เช่น สัญญาณใดมาถึงก่อนหรือจำนวนการแกว่งในออสซิลเลเตอร์แบบวงแหวน)
ตัวอย่างเช่น นี่คือการออกแบบทั่วไปโดยใช้ออสซิลเลเตอร์แบบวงแหวน [1]:
ที่ให้ไว้ $N$ ออสซิลเลเตอร์ก็มี $N(N-1)/2$ ออสซิลเลเตอร์คู่ที่แตกต่างกัน กระดาษอธิบาย:
อย่างไรก็ตามเอนโทรปีของวงจรนี้ซึ่งสอดคล้องกับจำนวนบิตอิสระที่สามารถสร้างขึ้นจากวงจรได้นั้นน้อยกว่า $N(Nâ1)/2$ เนื่องจากบิตที่ได้จากการเปรียบเทียบแบบคู่มีความสัมพันธ์กัน ตัวอย่างเช่น หากออสซิลเลเตอร์ A เร็วกว่าออสซิลเลเตอร์ B การเปรียบเทียบจะให้ผลลัพธ์เป็น 1 หาก B เร็วกว่า C การเปรียบเทียบจะให้ผลลัพธ์เป็น 1 เป็นที่ชัดเจนว่าเมื่อเปรียบเทียบ A กับ C การเปรียบเทียบจะให้ผลลัพธ์ a 1â บิตเหล่านี้มีความสัมพันธ์กัน [1]
เนื่องจากไม่ต้องการคำตอบที่สัมพันธ์กัน กระดาษจึงดำเนินต่อไป:
โชคดีที่เป็นไปได้ที่จะได้รับเอนโทรปีสูงสุดของวงจรนี้โดยสมมติว่ามีการเปรียบเทียบแบบคู่ [... ] มี $N!$ ลำดับที่แตกต่างกันของออสซิลเลเตอร์แบบวงแหวนขึ้นอยู่กับความถี่ หากการจัดลำดับมีโอกาสเท่ากัน เอนโทรปีจะเป็น $log_2(น!)$ บิต ตัวอย่างเช่น ออสซิลเลเตอร์ 35 ตัวสามารถสร้างบิตได้ 133 บิต
อย่างไรก็ตาม การออกแบบอื่นๆ ใช้วิธีอื่นที่แยกออสซิลเลเตอร์ออกเป็นสองชุด/บล็อก/กลุ่ม [2,3]:
[3] พูดเกี่ยวกับผลกระทบต่อความสัมพันธ์:
เป้าหมายที่สำคัญประการหนึ่งของระบบนี้คือการแยกเซลล์ Transcient Effect Ring Oscillatoires (TERO) ออกเป็นสองช่วงตึกเนื่องจากการรักษาความปลอดภัย แท้จริงแล้ว หากปราศจากการแยกนี้ การขึ้นต่อกันของลำดับแรกจะปรากฏภายในลายเซ็นที่สร้างขึ้น โดยขึ้นอยู่กับว่าเซลล์ใดมีส่วนในการตอบสนอง
ฉันเข้าใจว่าการมีสองเซตป้องกันความสัมพันธ์โดยตรงเช่น if $A_{ความถี่} > B_{ความถี่}$ และ $B_{ความถี่} > C_{ความถี่}$ แล้ว $A_{ความถี่} > C_{ความถี่}$ (สององค์ประกอบของ ${ก ข ค}$ ต้องอยู่ในชุดเดียวกันจึงเทียบกันไม่ได้) อย่างไรก็ตาม ดูเหมือนว่าจะเป็นวิธีแก้ปัญหาที่ไม่ดี เนื่องจากไม่ได้ป้องกันความสัมพันธ์ทางอ้อม และลดเอนโทรปีสูงสุดสำหรับ $N$ ออสซิลเลเตอร์
ผลกระทบของการใช้สองชุดต่อความสัมพันธ์คืออะไร? เราสามารถหาปริมาณได้หรือไม่? ฉันคิดว่ามันเดือดเพื่อคำนวณเอนโทรปีของวงจรด้วยสองชุดของ $N/2$ องค์ประกอบâซึ่งฉันไม่รู้ว่าต้องทำอย่างไร