Side-Channel Analysis and Countermeasures for Physical Unclonable Functions: Ring-Based PUF Primitives, Bit Derivation and BCH Codes

Tebelmann, Lars

Lars Tebelmann

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Original title:: Side-Channel Analysis and Countermeasures for Physical Unclonable Functions
Original subtitle:: Ring-Based PUF Primitives, Bit Derivation and BCH Codes
Translated title:: Seitenkanalanalyse und Gegenmaßnahmen für Physical Unclonable Functions
Translated subtitle:: Ring-basierte PUF Primitive, Bitableitung und BCH Codes
Author:: Tebelmann, Lars
Year:: 2023
Document type:: Dissertation
Faculty/School:: TUM School of Computation, Information and Technology
Advisor:: Sigl, Georg (Prof. Dr.)
Referee:: Sigl, Georg (Prof. Dr.); Danger, Jean-Luc (Prof.)
Language:: en
Subject group:: DAT Datenverarbeitung, Informatik; ELT Elektrotechnik
Keywords:: Physical Unclonable Functions, PUF, Loop PUF, TERO PUF, Countermeasures, Two-Metric Helper Data, BCH Codes, Side-Channel Analysis, SCA, Key Generation, Bit Derivation
Translated keywords:: Physical Unclonable Functions, PUF, Loop PUF, TERO PUF, Gegenmaßnahmen, Two-Metric Helper Data, BCH Codes, Seitenkanalanalyse, SCA, Schlüsselerzeugung, Bitableitung
TUM classification:: DAT 460
Abstract:: This thesis explores Side-Channel Analysis (SCA) of ring-based Physical Unclonable Functions (PUFs), and BCH codes used to correct errors in the PUF response. SCA of the TERO PUF and Loop PUF is conducted. Countermeasures for the Loop PUF are proposed that protect sign- and amplitude-based bit derivation, and can partially be transferred to other PUFs. Differential SCA of BCH codes is extended and the possibility, and limitations of horizontal SCA are analyzed.
Translated abstract:: Diese Arbeit untersucht die Seitenkanalanalyse (SCA) von Ring-basierten Physical Unclonable Functions (PUFs) und dabei zur Fehlerkorrektur verwendeter BCH Codes. Eine SCA von der TERO PUF und Loop PUF wird durchgeführt. Gegenmaßnahmen für die Loop PUF werden vorgestellt, die Bit- und Amplituden-basierte Bitableitung schützen und teilweise auf andere PUFs übertragen werden können. Differentielle SCA von BCH Codes wird erweitert und die Möglichkeit und Beschränkungen von horizontaler SCA werden analysiert. «
Diese Arbeit untersucht die Seitenkanalanalyse (SCA) von Ring-basierten Physical Unclonable Functions (PUFs) und dabei zur Fehlerkorrektur verwendeter BCH Codes. Eine SCA von der TERO PUF und Loop PUF wird durchgeführt. Gegenmaßnahmen für die Loop PUF werden vorgestellt, die Bit- und Amplituden-basierte Bitableitung schützen und teilweise auf andere PUFs übertragen werden können. Differentielle SCA von BCH Codes wird erweitert und die Möglichkeit und Beschränkungen von horizontaler SCA werden an... »
WWW:: https://mediatum.ub.tum.de/?id=1695134
Date of submission:: 13.01.2023
Oral examination:: 21.09.2023
File size:: 6325054 bytes
Pages:: 140
Urn (citeable URL):: https://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:91-diss-20230921-1695134-1-0
Last change:: 20.12.2023
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