Qualitätsevaluierung von Physical Unclonable Functions als Schlüsselspeicher

Silizium-basierte Physical Unclonable Functions (PUFs) sind vergleichsweise neue Security-Primitive, mit denen ein Geheimnis aus Variationen im Fertigungsprozess elektronischer Schaltungen extrahiert werden kann. Hierbei ist jedoch noch nicht abschließend geklärt, wie die Bewertung solcher PUFs aussehen muss, um ein gute Qualität bezüglich der Unvorhersagbarkeit des Geheimnisses zu gewährleisten. In dieser Arbeit wird beispielhaft dargestellt, welche Schritte eine Qualitätsevaluierung von PUFs beinhalten könnte. Mithilfe von Entropieschätzung, Hauptkomponentenanalyse und dem Fisher-Yates Test werden Messdaten der Implementierung einer Ringoszillator PUF auf einem FPGA und der Implementierung einer Two-Stage PUF auf einem ASIC auf Schwachstellen hin untersucht. Hierbei werden auch die Vor- und Nachteile der zur Evaluierung verwendeten Verfahren beleuchtet. Die Ergebnisse zeigen, deutliche Nachteile bei der FPGA-Implementierung der Ringoszillator PUF, während für die Two-Stage PUF keine Schwächen identifiziert werden konnten.     «

Silizium-basierte Physical Unclonable Functions (PUFs) sind vergleichsweise neue Security-Primitive, mit denen ein Geheimnis aus Variationen im Fertigungsprozess elektronischer Schaltungen extrahiert werden kann. Hierbei ist jedoch noch nicht abschließend geklärt, wie die Bewertung solcher PUFs aussehen muss, um ein gute Qualität bezüglich der Unvorhersagbarkeit des Geheimnisses zu gewährleisten. In dieser Arbeit wird beispielhaft dargestellt, welche Schritte eine Qualitätsevaluierung von PUFs b...     »