RO PUF硬件物理指纹性能评估*

陈 洁，钟 杰2，郑 力**2，胡 勇

(1.四川大学 网络空间安全学院，成都 610065；2.中物院成都科学技术发展中心，成都 610200)

0 引 言

在工业互联网、物联网等网络环境中，入网设备的身份认证是其能安全地与其他入网设备或中心服务器交换信息的基础。身份认证过程中，凭据信息的存储和传输是必须解决的问题。物理不可克隆函数(Physical Unclonable Function,PUF)能避免因将身份凭证存储在非易失性存储器后，存储器受到侵入性攻击而导致的身份凭据信息和其他消息泄露[1]。PUF能提取集成电路制造过程引入的随机差异，使不同芯片对同样的输入(激励)有不同的输出(响应)。激励-响应对是硬件确定的，是硬件物理指纹，不用事先存储，因其具有一定的可靠性、唯一性、随机性而作为设备的身份凭据。基于PUF实现设备的身份认证、密钥生成，具有硬件资源占用率低、身份凭证信息不易泄露、被捕获后身份凭据难以复制的特点，大大提高了设备身份认证的安全性，尤其适用于无人值守的环境。

自2001年Pappu首次提出PUF以来，国内外研究人员对PUF实现与提取开展了大量的研究，提出了基于光学、环形振荡器、仲裁器、静态随机存取存储器(Static Random Access Memory，SRAM)等多种PUF结构[2]。尽管PUF研究已获得了显著的成果，但是并未有系统化的产品出现。PUF技术的产品化实现更重要的是基于工程应用的PUF性能评估体系建设。在PUF性能评估领域，目前已开展的工作更多的是对PUF的部分性能进行独立特征分析，典型的分析包括芯片被误认率和认证失败率[1]、可……