XOR-Based Low-Cost Reconfigurable PUFs for IoT Security
Notice bibliographique
Résumé
With the rapid development of the Internet of Things (IoT), security has attracted considerable interest. Conventional security solutions that have been proposed for the Internet based on classical cryptography cannot be applied to IoT nodes as they are typically resource-constrained. A physical unclonable function (PUF) is a hardware-based security primitive and can be used to generate a key online or uniquely identify an integrated circuit (IC) by extracting its internal random differences using so-called challenge-response pairs (CRPs). It is regarded as a promising low-cost solution for IoT security. A logic reconfigurable PUF (RPUF) is highly efficient in terms of hardware cost. This article first presents a new classification for RPUFs, namely circuit-based RPUF (C-RPUF) and algorithm-based RPUF (A-RPUF); two Exclusive OR (XOR)-based RPUF circuits (an XOR-based reconfigurable bistable ring PUF (XRBR PUF) and an XOR-based reconfigurable ring oscillator PUF (XRRO PUF)) are proposed. Both the XRBR and XRRO PUFs are implemented on Xilinx Spartan-6 field-programmable gate arrays (FPGAs). The implementation results are compared with previous PUF designs and show good uniqueness and reliability. Compared to conventional PUF designs, the most significant advantage of the proposed designs is that they are highly efficient in terms of hardware cost. Moreover, the XRRO PUF is the most efficient design when compared with previous RPUFs. Also, both the proposed XRRO and XRBR PUFs require only 12.5% of the hardware resources of previous bitstable ring PUFs and reconfigurable RO PUFs, respectively, to generate a 1-bit response. This confirms that the proposed XRBR and XRRO PUFs are very efficient designs with good uniqueness and reliability.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,003 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».