Concealable physically unclonable function chip with a memristor array

物理不可克隆功能 记忆电阻器 计算机科学 重置(财务) 架空(工程) 物联网 嵌入式系统 瓶颈 现场可编程门阵列 计算机硬件 电子工程 工程类 仲裁人 金融经济学 经济 操作系统
作者
Bin Gao,Bohan Lin,Yachuan Pang,Feng Xu,Yuyao Lu,Yen-Cheng Chiu,Zhengwu Liu,Jianshi Tang,Meng‐Fan Chang,He Qian,Huaqiang Wu
出处
期刊:Science Advances [American Association for the Advancement of Science]
卷期号:8 (24) 被引量:33
标识
DOI:10.1126/sciadv.abn7753
摘要

A physically unclonable function (PUF) is a creditable and lightweight solution to the mistrust in billions of Internet of Things devices. Because of this remarkable importance, PUF need to be immune to multifarious attack means. Making the PUF concealable is considered an effective countermeasure but it is not feasible for existing PUF designs. The bottleneck is finding a reproducible randomness source that supports repeatable concealment and accurate recovery of the PUF data. In this work, we experimentally demonstrate a concealable PUF at the chip level with an integrated memristor array and peripherals. The correlated filamentary switching characteristic of the hafnium oxide (HfOx)-based memristor is used to achieve PUF concealment/recovery with SET/RESET operations efficiently. PUF recovery with a zero-bit error rate and remarkable attack resistance are achieved simultaneously with negligible circuit overhead. This concealable PUF provides a promising opportunity to build memristive hardware systems with effective security in the near future.
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