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
ESBK202541 分钟前
第四届移动互联网、云计算与信息安全国际会议(MICCIS 2026)二轮征稿启动,诚邀全球学者共赴学术盛宴
大数据·网络·物联网·网络安全·云计算·密码学·信息与通信
安科瑞刘鸿鹏173 小时前
高速路灯故障难定位?用 ASL600 实现精确单灯监测与维护预警
运维·网络·物联网·安全
雪兽软件15 小时前
物联网 (IoT) 将如何改变我们的工作方式
物联网
才盛智能科技17 小时前
K链通×才盛云:自助KTV品牌从0到1孵化超简单
大数据·人工智能·物联网·自助ktv系统·才盛云
三佛科技-1341638421219 小时前
宠物洗澡打泡机方案,宠物泡泡机MCU方案开发设计分享
单片机·嵌入式硬件·物联网·智能家居·pcb工艺·宠物
WZGL123020 小时前
“十五五”发展展望:以社区为底座构建智慧康养服务
大数据·人工智能·物联网
北京耐用通信1 天前
耐达讯自动化Profinet转Devicenet网关:精细化工行业的“协议融合利器”
人工智能·物联网·网络协议·自动化·信息与通信
新新学长搞科研1 天前
【智慧城市专题IEEE会议】第六届物联网与智慧城市国际学术会议(IoTSC 2026)
人工智能·分布式·科技·物联网·云计算·智慧城市·学术会议
牵牛老人1 天前
Qt中集成 MQTT 来实现物联网通信:从原理到实战全解析
开发语言·qt·物联网
上海合宙LuatOS1 天前
LuatOS ——Modbus RTU 通信模式
java·linux·服务器·开发语言·网络·嵌入式硬件·物联网