Score:1

ความสัมพันธ์ใน Ring oscillator PUFs

ธง us

การออกแบบฟังก์ชันที่จับต้องไม่ได้ทางกายภาพของซิลิกอน (PUFs) จำนวนมากขึ้นอยู่กับการแปรผันของความล่าช้าในการแพร่กระจาย (เนื่องจากความแปรผันของกระบวนการ) ของสัญญาณในเส้นทางที่ต่างกัน ในหลายกรณี ความท้าทายจะเลือกเส้นทาง (เช่น การใช้ muxer) ที่จะเปรียบเทียบและบิตตอบสนองจะเปรียบเทียบเส้นทางทั้งสอง (เช่น สัญญาณใดมาถึงก่อนหรือจำนวนการแกว่งในออสซิลเลเตอร์แบบวงแหวน)

ตัวอย่างเช่น นี่คือการออกแบบทั่วไปโดยใช้ออสซิลเลเตอร์แบบวงแหวน [1]:

RO-PUF

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]:

RO-PUF

[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

jp flag
Tangential: ฟังก์ชั่นนี้ไม่สามารถโคลนนิ่งได้อย่างไร? เราสามารถวัดลำดับความถี่ของออสซิลเลเตอร์ทั้งหมดและใส่ไว้ในตาราง ROM
Paul Uszak avatar
cn flag
@ user253751 เพราะไม่ใช่ความถี่ที่ทำ มันคือความกระวนกระวายใจสัมพัทธ์ระหว่างพวกมัน วัดเป็นนาโนและพิโกวินาที หรือบางครั้ง PUF ขึ้นอยู่กับวงจรเมตาเสถียรเพื่อให้มีลักษณะพฤติกรรมกึ่งสั่นที่ไม่เหมือนใครเมื่อทำงานภายในกรอบเวลาขนาดเล็กดังกล่าว และนั่นไม่ใช่สิ่งที่ลอกเลียนแบบได้ง่ายๆ
DurandA avatar
us flag
@ user253751 ดู [คำถามที่เกี่ยวข้องนี้](https://crypto.stackexchange.com/q/42751/39499)
jp flag
@PaulUszak บิตเอาต์พุตใด ๆ จากวงจรนี้สามารถคัดลอกได้เนื่องจากเป็นเพียงบิต แม้ว่าบิตจะเปลี่ยนแปลงไปตามกาลเวลา เราก็สามารถวัดค่าได้เมื่อเวลาผ่านไป แต่ DurandA ได้เชื่อมโยงกับเหตุผลบางประการว่าทำไมบางคนถึงต้องการวงจรแบบนี้
Paul Uszak avatar
cn flag
@ user253751 นั่นเป็นประเด็นที่ดีจริงๆ และฉันก็พยายามที่จะโต้แย้งคุณ อย่างไรก็ตาม มีงานวิจัยและผลิตภัณฑ์เชิงพาณิชย์จำนวนมากที่อ้างว่าเป็น PUF เกิดอะไรขึ้น?

โพสต์คำตอบ

คนส่วนใหญ่ไม่เข้าใจว่าการถามคำถามมากมายจะปลดล็อกการเรียนรู้และปรับปรุงความสัมพันธ์ระหว่างบุคคล ตัวอย่างเช่น ในการศึกษาของ Alison แม้ว่าผู้คนจะจำได้อย่างแม่นยำว่ามีคำถามกี่ข้อที่ถูกถามในการสนทนา แต่พวกเขาไม่เข้าใจความเชื่อมโยงระหว่างคำถามและความชอบ จากการศึกษาทั้ง 4 เรื่องที่ผู้เข้าร่วมมีส่วนร่วมในการสนทนาด้วยตนเองหรืออ่านบันทึกการสนทนาของผู้อื่น ผู้คนมักไม่ตระหนักว่าการถามคำถามจะมีอิทธิพลหรือมีอิทธิพลต่อระดับมิตรภาพระหว่างผู้สนทนา