SRAM PUF实现原理

SRAM PUF简介

之前博主介绍了PUF原理,那么SRAM PUF又是什么呢?

我们知道PUF(Physical Unclonable Function)是物理不可克隆功能。PUF是一种物理对象,对于给定的输入和条件,提供物理定义的"数字指纹"输出(响应),作为唯一标识符

同样SRAM PUF(Physical Unclonable Function)也是是一种物理不可克隆功能,可用于生成唯一的加密密钥或标识符。

SRAM PUF主要原理是基于静态随机存储器(SRAM)的特性,SRAM是一种常见的存储器类型,用于存储数据和程序,但不会持久化存储,即断电就会清除数据。SRAM PUF的独特性质在于,即使相同的SRAM单元集成在不同的芯片上,在上电的时候也会表现出微小的差异,这些差异可以用于生成唯一的密钥或标识符。

SRAM PUF 实现过程

SRAM PUF实现过程需要两个步骤:注册阶段和重建阶段。注册阶段只需要执行一次,在注册阶段,将从sram读取key,经过BCH编码后,再与SRAM的值进行异或,得到辅助信息。将还原key的有关信息存储在辅助信息中,辅助信息可以存储起来,这部分信息不会泄漏密钥key的信息,可以被存储在flash区域,也可以是其他方式存储。如果辅助信息发生任何更改,无论是否有恶意,原始密钥都不能再还原,并且辅助信息仅对创建它的sram存储有效。

重建阶段是每次设备上电后,再次提取密钥时,因为获得的key每次上电都会存在微小差异,无法得到原始密钥,需要从辅助信息中提取出原始密钥。具体实现,从sram读取key,此时key是有差异的,再通过BCH解码还原得到原始KEY,这是因为辅助信息中保留了KEY的相关信息,由此就可以还原KEY。

具体实现原理如下图所示:

SRAM PUF实际应用

密钥由于它的不可预测随机性提供了安全性,而PUF具有天然的不可预测性,这表明PUF可以在很多高机密性的应用场景中应用。

在智聚芯联提供的测试中,SRAM PUF在对抗各种侵入式和非侵入式物理攻击的安全性,都没有发现任何的弱点。甚至利用扫描电子显微镜、激光、FIB 和探针的攻击手段也都失败了,未能破解密钥。更甚至采用边信道攻击手段,也未能破解密钥,导致任何敏感信息的泄露。

总结

SRAM PUF是一种基于硬件的安全技术,利用SRAM单元的微小差异和随机性来生成唯一的密钥或标识符,用于安全应用和设备认证。SRAM PUF 不仅在高度安全的市场中备受推崇,而且现在已经在各方面都广泛的被应用了,涵盖了低成本物联网应用、政府和国防领域,以及高度安全的支付行业等市场。

参考

  1. github.com/Tribler/sof...
相关推荐
传感器与混合集成电路1 小时前
±0.5℃精度5天续航:发射场贮箱壁温无线采集系统解析
物联网
码流子3 小时前
AI稽核精灵-Agent落地
大数据·人工智能·物联网·算法·系统架构
刚及格的陆拾伍3 小时前
Wi-Fi核心知识精要:从频段到帧结构全解析
网络·物联网·网络协议·信息与通信·iot
会议咨询3 小时前
2026年物联网、电气与信息经济国际会议(ITEIE 2026)
物联网·电气·信息经济
Hespethorn5 小时前
洪泛、路由、网络栈:LoRa 自组网三条路线的设计取舍与量化对比
物联网·嵌入式
科技重器5 小时前
京东方中央研究院推出高灵敏度电化学生物传感器芯片,为疾病早筛提供“芯”守护
人工智能·物联网
乐讯通物联网服务商8 小时前
智能心电监护仪接入物联网:低功耗远程监测方案设计与实践
物联网·物联网卡·智能心电监护仪
魔猴疯猿1 天前
香橙派(Orange Pi)入门使用教程:从开箱到跑通第一个项目
单片机·嵌入式硬件·物联网
温柔章鱼哥1 天前
端边云协同物联网开发平台有哪些供应商?完整平台方案梳理
物联网
智鸟科技GemeOpen开发者智能设备1 天前
智能插座二次开发如何接入Home Assistant,从零开始完整工程实现(Python+React)
开发语言·python·物联网·react.js·智能家居