PUF技術進展：可省去ID註冊階段的新PUF IP問世
作者 : Majeed Ahmad，EDN主編
物理不可仿製功能(physically unclonable function, PUF)技術運用了簡單、具成本效益且彈性、無需儲存金鑰的方式，建立信任根(Root of Trust)。然而，當PUF應用於替晶片產生特定金鑰，確保個別晶片間ID的低重複率仍具有挑戰性...
PUF技術運用了簡單、具成本效益且彈性、無需儲存金鑰的方式，建立信任根(Root of Trust)。對嵌入式系統而言，資安不再只是屬於「事後討論」的議題，如PUF這類新科技，逐漸在微控制器(MCU)到高效能現場可程式化邏輯(FPGA)出現，顯然現在對物聯網(IoT)裝置，更是如此。
然而，當PUF應用於替晶片產生特定金鑰，確保個別晶片間ID的低重複率仍具有挑戰性。據法國嵌入式系統及連網裝置資安解決方案廠Secure-IC的說法，由於表現不理想，90%的PUF技術很難獨立運作。因此，PUF需要透過大量註冊及重建，以提升ID或金鑰的品質。
圖1：PUF運用內建在設備裡的變數，產生獨特、無法複製的金鑰傳到相對應的輸入腳位。 (來源：Secure-IC)
換言之，PUF僅能在加密金鑰架構下的註冊，作為可靠的安全依據。但因每個晶片都需要個人化，就會使註冊階段變成相當費工的過程，包括得經過長時間測量、特徵化、衍生輔助數據及最後的輔助數據程式化等流程。當晶片量產時，測試階段需要高效率的個人化，就難以接受PUF所需的流程。
此外，註冊所需的程序，也會替意圖破壞註冊系統的駭客敞開大門，比如，他們很可能會強制所有金鑰位元呈現一致。為了應對註冊及重建階段會面臨的挑戰，以及得付出的高昂成本和系統容易被攻擊的擔憂，Secure-IC與專注IoT軟硬體資安的Trasna，攜手推出一種不需註冊及重建的PUF解決方案。 新的PUF IP可以生成一個或多個獨特且可直接使用的ID或金鑰，做為晶片安全啟動、信任根及生命週期管理的基礎。
圖2：新的PUF IP省去加密金鑰架構中的註冊階段。 (來源：Secure-IC)
這項進步展現了PUF儘管做為新科技，如何克服設計障礙並在物聯網資安領域取得進步。Secure-IC的新PUF IP符合ISO/IEC 20897資安規範，並已整合進Trasna用於窄頻物聯網(Narrowband Internet of Things, NB-IoT)的系統單晶片(SoC)解決方案。為跟晶片整合，並進一步強化其安全性，PUF技術仍在持續進步中。
責編：Ryan Tsai
(參考原文：PUF update: New IP bypasses the need for ID enrollment，By Majeed Ahmad)
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