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
MOFS发布了新的文献求助10
刚刚
神勇的冰姬完成签到,获得积分10
刚刚
1秒前
Nexus应助Doc.Lee采纳,获得20
1秒前
海贵发布了新的文献求助10
1秒前
可爱的函函应助一米阳光采纳,获得10
2秒前
3秒前
槿言完成签到 ,获得积分10
4秒前
深情安青应助番rain言采纳,获得10
5秒前
专注代芙发布了新的文献求助10
6秒前
easylove发布了新的文献求助10
7秒前
9秒前
sun发布了新的文献求助10
9秒前
852应助乔乔采纳,获得10
10秒前
传奇3应助Doc.Lee采纳,获得20
11秒前
故意的白翠完成签到 ,获得积分10
11秒前
朱建强完成签到,获得积分10
12秒前
henry完成签到,获得积分10
13秒前
13秒前
杨zy发布了新的文献求助10
14秒前
竹子发布了新的文献求助10
14秒前
孙扬发布了新的文献求助10
14秒前
14秒前
求文献发布了新的文献求助10
15秒前
15秒前
16秒前
无算浮白完成签到,获得积分10
17秒前
Wwww完成签到 ,获得积分10
17秒前
yang发布了新的文献求助10
18秒前
哈哈一呀完成签到,获得积分10
19秒前
19秒前
20秒前
20秒前
21秒前
罗昱昕发布了新的文献求助10
23秒前
arisa发布了新的文献求助10
24秒前
25秒前
孙扬完成签到,获得积分10
25秒前
完美世界应助aadali采纳,获得10
25秒前
mm发布了新的文献求助10
25秒前
高分求助中
Markov Chain Monte Carlo 10000
(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
Common Foundations of American and East Asian Modernisation: From Alexander Hamilton to Junichero Koizumi 2000
Advanced Weaponeering Fourth Edition, Volume 2 1000
Weaponeering: An Introduction Fourth Edition, Volume 1 1000
悉尼大学博士学位论文,题目:Modelling and testing of one-sided stitched laminated composites. 作者:Kristopher P. Plain 700
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 610
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 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7554317
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9136797
关于积分的说明 19528064
捐赠科研通 7145561
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3260851
关于科研通互助平台的介绍 2427310
邀请新用户注册赠送积分活动 2249839