CMOSイメージセンサの画素ばらつきを活用したPUF（CIS-PUF）の誤り訂正手法の検討

摘要

IoT時代には情報の入り口であるセンサのセキュリティを高めることが必要である．我々の研究グループではCMOSイメージセンサ（CIS）をPUF（Physically Unclonable Functiol1）に応用したCIS-PUFを提案してきた．本研究では，このCIS-PUFに実装する誤り訂正回路について議論する．一般に誤り訂正回路にはFuzzy Extractor（FE）が用いられ，この誤り訂正能力を高めるために，PUPの個別のビットに付与された信頼度情報を用いる軟判定FE が提案されている．これに対して，我々は以前CIS-PUPの電圧出力を利用した独自の軟判定FEを提案した．この手法は従来の軟判定FEで必要とされていたPUFレスポンスの複数測定が必要なく，誤り訂正符号の冗長度の増加やヘルパーデータサイズが増加しないという利点を有する．今回我々は，信頼度生成に必要な処理，誤り訂正能力などを従来の軟判定PEと比較した．また，CISチップ上への実装を想定した追加回路の面積見積もりを行い，CIS-PUFおよび軟判定FEを搭載してもコストの大幅な増加とならないかを確認した．その結果，本来のCISチップの面積の1以下に追加回路の面積が収ま一り，チップ面積ペナルティによるコスト増加は小さいことを確認した．