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什么是SRAM PUF?

文森特·范德莱斯特

2024年8月29日 / 阅读时间3分钟

定义

SRAM PUF(静态随机存取存储器物理不可克隆函数)是一项开创性的硬件安全 技术,它利用SRAM 单元中固有的物理差异来生成唯一的加密密钥。与传统的加密解决方案不同,SRAM PUF利用硅制造工艺中的自然差异来生成密钥,这些密钥几乎无法被复制或预测。这使得SRAM PUF成为一种高度安全的方法,可用于保护敏感数据并确保各种应用中设备的真实性,从IoT 设备到安全的合并 系统。

SRAM PUF的工作原理是利用SRAM 单元通电时的随机电学特性。由于制造过程中存在的微观差异,这些特性在每颗芯片上都是独一无二的。因此,每个SRAM 的PUF实现都能生成一个独特且可重复的密钥,该密钥可用于安全认证、加密及其他密码学功能。

SRAM PUF 是如何工作的?

SRAM PUF 通过利用SRAM 单元的固有物理特性来工作。当SRAM 单元通电时,它会自发地稳定在两种稳定状态(0 或 1)之一。其最终稳定在的具体状态由制造过程中的微小差异决定,而这些差异在每个单元中都是独一无二的。这些差异是随机的,即使制造过程完全相同,也无法被复制。

  1. 工艺波动: 生产工艺中存在的深 亚微米级 波动,导致每个晶体管的电学特性都存在轻微的随机性。
  2. SRAM 上电初始值:当 SRAM 通电时 ,这种随机性体现在SRAM 单元格的启动值(0或1)中。
  3. 硅指纹: 上电时的数值 会形成一种高度随机且可重复的图案,这种图案对每颗芯片而言都是独一无二的。
  4. SRAM PUF密钥: 硅指纹被转换为密钥,该密钥构成了安全 子系统的基础。将指纹转换为加密密钥所需的处理过程包括:
    • 错误校正:为确保 可靠性,采用了错误校正机制来处理上电模式中的任何不一致情况。这保证了每次SRAM 上电时,都能准确重现加密密钥。
    • 隐私增强:为 确保随机性,采用了隐私增强机制来处理上电模式中的任何非随机性或偏差。这保证了加密密钥将完全不可预测。
SRAM PUF 的工作原理

SRAM 聚氨酯泡沫(PUF)有哪些优点?

SRAM PUF 具有多项显著优势,使其成为在各种应用中增强安全 的理想选择:

  • 无法克隆的安全 : SRAM 芯片独特的物理特性 使得克隆或预测由SRAM PUF 生成的加密密钥几乎不可能。
  • 经济实惠: SRAM PUF无需额外硬件,因为它利用了现有的SRAM 单元,因此是一种经济实惠的安全 解决方案。
  • 低功耗: SRAM PUF 的功耗极低,因此非常适合用于电池供电的设备,例如IoT 传感器和移动设备 设备。
  • 可扩展性: SRAM PUF 可轻松集成到各种设备和系统中,从小型IoT 设备到大规模基础设施,以及先进工艺节点。
  • 抗篡改性: SRAM PUF 的物理特性使其具有极强的抗篡改性和抗物理攻击能力,从而增强了设备的整体安全 。

SRAM PUF 和 新思科技

新思科技 在提供尖端的安全 解决方案方面处于领先地位,其中包括SRAM PUF技术。通过将SRAM PUF集成到其安全 产品系列中, 新思科技 确保设备和系统能够获得最高级别的安全 保护。 新思科技“SRAM PUF 解决方案提供了强大的密钥生成和认证机制,这对保护从消费电子产品到重要基础架构 等各种应用中的敏感数据至关重要。”

新思科技' 凭借在半导体设计和安全 方面的专业技术,该公司能够提供高质量的SRAM PUF 解决方案,以满足现代应用对安全 的严格要求。通过利用 新思科技SRAM PUF 技术,企业能够增强其设备的安全 ,防范未经授权的访问,并确保其系统的完整性 和真实性。

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