物理複製防止デバイスアービターPUFの設計および測定評価

摘要

Physical Unclonable Functions (PUF) have been proposed to produce tamper-resistant device or create unique ID of the secure systems such as RFID. Arbiter-PUF utilizing the signal delay difference between the equivalent paths caused by the device variation were designed and fabricated with 0.18μm CMOS technology. In this paper, the arbiter-PUF is evaluated at the point of the ID stability ratio and the ID collision between different PUF devices. When the ID from a PUF device is measured 100 times, the responses for 90% challenges were stable. The ID from different devices collides when the 20K PUFs were fabricated. The experimental results and the corresponding simulation results are reported.%ICカードなどの偽造・複製防止技術として製造時のばらつきからデバイス固有のIDを生成するPhysical Unclonabe Functions（PUF）が注目されている.セレクタにより選択される2つの等価な経路において製造ばらつきにより生じる信号伝搬遅延特性の差を用いるアービターPUFのチップ設計・試作を行った.PUFが生成したIDを同一チップでID再現性と，異なるチップ間でのID衝突耐性の観点から評価した.試作PUFに対して同一環境で100回測定を行った場合PUFが生成する90%以上のチャレンジに対するIDが再現された.また，8bitのチャレンジを持つアービターPUFでは，2万個作成すると同-のIDを持つPUFが出現する.これらの実験結果および対応するシミュレーション結果に関して報告する.