Physically Unclonable Functions (PUFs) are used for securing electronic devices across the implementation spectrum ranging from Field Programmable Gate Array (FPGA) to system on chips (SoCs). However, existing PUF implementations often suffer from one or more significant deficiencies: (1) significant design overhead; (2) difficulty to configure and integrate based on application-specific requirements; (3) vulnerability to model-building attacks; and (4) spatial locality to a specific region of a chip. These factors limit their application in the authentication of designs used in diverse applications. In this work, we propose MeLPUF: Memory-in-Logic PUF; a low-overhead, distributed PUF that leverages the existing logic gates in a design to create cross-coupled inverters (i.e., memory cells) in a logic circuit as an entropy source. It exploits these memory cells' power-up states as the entropy source to generate device-specific unique fingerprints. A dedicated control signal governs these on-demand memory cells. They can be dispersed across the combinational logic of a design to achieve distributed authentication. They can also be synthesized with a standard logic synthesis tool to meet the target area, power, and performance constraints. We evaluate the quality of MeLPUF signatures with circuit-level simulations and experimental measurements using FPGA silicon (TSMC 55nm process). Our analysis shows the high quality of the PUF in terms of uniqueness, randomness, and robustness while incurring modest overhead. We further demonstrate the scalability of MeLPUF by aggregating power-up states from multiple memory cells, thus creating PUF signatures or digital identifiers of varying lengths. Additionally, we suggest optimization techniques that can be leveraged to boost the performance of MeLPUF further.


翻译:

0
下载
关闭预览

相关内容

Nat. Commun. | 小蛋白折叠结构和序列空间的取样
专知会员服务
5+阅读 · 2022年12月5日
Science | ProteinMPNN : 基于深度学习的蛋白序列设计
专知会员服务
12+阅读 · 2022年9月18日
专知会员服务
46+阅读 · 2020年10月31日
【哈佛大学商学院课程Fall 2019】机器学习可解释性
专知会员服务
105+阅读 · 2019年10月9日
【SIGGRAPH2019】TensorFlow 2.0深度学习计算机图形学应用
专知会员服务
41+阅读 · 2019年10月9日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月22日
【泡泡一分钟】用于评估视觉惯性里程计的TUM VI数据集
泡泡机器人SLAM
11+阅读 · 2019年1月4日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2008年12月31日
Arxiv
0+阅读 · 2023年5月18日
VIP会员
最新内容
【CMU博士论文】物理世界的视觉感知与深度理解
专知会员服务
0+阅读 · 今天14:36
伊朗战争停火期间美军关键弹药状况分析
专知会员服务
6+阅读 · 今天11:13
电子战革命:塑造战场的十年突破(2015–2025)
专知会员服务
4+阅读 · 今天9:19
人工智能即服务与未来战争(印度视角)
专知会员服务
2+阅读 · 今天7:57
《美国战争部2027财年军事人员预算》
专知会员服务
2+阅读 · 今天7:44
伊朗战争中的电子战
专知会员服务
5+阅读 · 今天7:04
大语言模型平台在国防情报应用中的对比
专知会员服务
8+阅读 · 今天3:12
相关资讯
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月22日
【泡泡一分钟】用于评估视觉惯性里程计的TUM VI数据集
泡泡机器人SLAM
11+阅读 · 2019年1月4日
相关基金
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2008年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员