Modeling-Attack-Resistant Strong PUF Exploiting Stagewise Obfuscated Interconnections With Improved Reliability

仲裁人 计算机科学 可靠性(半导体) 现场可编程门阵列 极限学习机 物理不可克隆功能 人工神经网络 密码学 嵌入式系统 算法 机器学习 人工智能 计算机硬件 功率(物理) 物理 量子力学
作者
Chongyao Xu,Litao Zhang,Man‐Kay Law,Xiaojin Zhao,Pui‐In Mak,Rui P. Martins
出处
期刊:IEEE Internet of Things Journal [Institute of Electrical and Electronics Engineers]
卷期号:10 (18): 16300-16315 被引量:38
标识
DOI:10.1109/jiot.2023.3267657
摘要

This article presents an obfuscated-interconnection physical unclonable function (OIPUF) to resist modeling attacks. By introducing nonlinear operations through exploiting the random interconnections of delay stages, the proposed OIPUF can theoretically improve the physical unclonable function (PUF) security while consuming the same hardware resources as the conventional XOR arbiter PUF (XOR APUF). We further propose the metastability-detection (MD) arbiter to effectively improve the PUF reliability. Implemented on Xilinx Artix-7 field-programmable gate array, both the proposed (64,4)- and (64,8)-OIPUF demonstrate a good reliability and uniformity, with the proposed (64,8)-OIPUF showing a better uniqueness and strict avalanche criterion (SAC) performance. Measurement results also show that the proposed MD arbiter can reduce the bit error rate (BER) of the (64,4)- and (64,8)-OIPUF by $\geq 68\times $ and $\geq 48\times $ at up to 100 °C, respectively. Evaluated using the logistic regression (LR), artificial neural network (ANN), and covariance matrix adaptation-evolution strategy (CMA-ES) machine learning (ML) algorithms, the proposed (64,4)- and (64,8)-OIPUF can achieve a worst case prediction accuracy of 61.47% and 50.59% with up to 10M challenge–response pairs as training set, respectively, demonstrating a significant improvement over similar prior arts.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
刚刚
alworld完成签到,获得积分10
1秒前
搜集达人应助榴莲气泡水采纳,获得10
2秒前
脑洞疼应助瑾瑜采纳,获得10
2秒前
HY发布了新的文献求助10
3秒前
哈牛柚子鹿完成签到,获得积分10
4秒前
bbible完成签到 ,获得积分10
4秒前
Dicy发布了新的文献求助10
4秒前
饭小心发布了新的文献求助10
6秒前
7秒前
pluto_完成签到,获得积分10
7秒前
11秒前
小蘑菇应助HY采纳,获得10
12秒前
大模型应助Dicy采纳,获得10
13秒前
FashionBoy应助饭小心采纳,获得10
13秒前
wentai完成签到 ,获得积分10
14秒前
eryuan发布了新的文献求助30
15秒前
16秒前
17秒前
17秒前
17秒前
17秒前
上官若男应助科研通管家采纳,获得10
17秒前
Leif完成签到,获得积分0
17秒前
bkagyin应助科研通管家采纳,获得30
17秒前
汉堡包应助科研通管家采纳,获得30
17秒前
科研通AI2S应助科研通管家采纳,获得10
17秒前
李健应助科研通管家采纳,获得10
17秒前
回忆都是负荷完成签到,获得积分10
22秒前
24秒前
哈基米应助尊敬的灰狼采纳,获得10
25秒前
科研通AI2S应助Ricky采纳,获得10
26秒前
铭铭完成签到,获得积分10
29秒前
29秒前
zjjcug发布了新的文献求助10
29秒前
务实的一斩完成签到 ,获得积分10
29秒前
32秒前
蓝天发布了新的文献求助10
33秒前
ZXCVB完成签到,获得积分10
33秒前
大苏子哥哥完成签到,获得积分10
34秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
PowerCascade: A Synthetic Dataset for Cascading Failure Analysis in Power Systems 2000
Various Faces of Animal Metaphor in English and Polish 800
Signals, Systems, and Signal Processing 610
Photodetectors: From Ultraviolet to Infrared 500
On the Dragon Seas, a sailor's adventures in the far east 500
Yangtze Reminiscences. Some Notes And Recollections Of Service With The China Navigation Company Ltd., 1925-1939 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6353424
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8168484
关于积分的说明 17193159
捐赠科研通 5409566
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2863763
邀请新用户注册赠送积分活动 1841128
关于科研通互助平台的介绍 1689880