物理不可克隆功能(PUF)IP
一种基于硬件的解决方案，利用设备固有差异，使设备产生对于给定输入的唯一、不可克隆的应答。
如今设备与物联网的联系更为紧密，出于安全考虑，需要进行身份验证和标识，例如防范伪造设备对云的不可信访问。
身份验证需要嵌入到设备中的密钥。传统方法是将这些密钥存储在密码芯片、OTP组件（一次性密码）或非易失性内存中。此类方法存在的问题是，可以使用各种手段检索和复制存储的值，例如：
- 内存读出高级技术
- 逆向工程技术
- 探测攻击等物理攻击
解决这些问题的方案是使用由PUF生成的芯片提取密钥。这一特性提供了防范逆向工程技术的有效保护
物理不可克隆功能(PUF)是公认的用于芯片级防复制应用的解决方案。然而，由于其敏感性，很容易成为物理攻击的目标。因此，它们应该得到很好的保护。
为了确保出色的PUF，必须考虑很多参数，例如：
- 随机性，表示0和1的平衡
- 稳定性，表示PUF对相同的一组质询做出相同应答的稳定性。
- 扩散性，表示同一PUF中不同的质询集生成的ID之间的差异度
- 唯一性，表示生成的ID的差异度。
PUF由以下两个主要部分组成：
- 基于循环的一组PUF熵源，利用电子噪声提供原始随机位
- PUF管理器，通过向PUF熵源发送各种质询来控制它们。PUF管理器对PUF熵源返回的测量值进行处理，以生成密钥。
Secure-IC开发了支持循环PUF的强密钥生成技术，以确保：
安全性
- 随机模型的可用性
- 随机模型解释并证明了熵的质量和PUF的可靠性。
- 良好的熵
- PUF应答须具有良好的熵，可以用作密钥，这一点很重要。事实上，好的加密密钥是“0”和“1”之间的混合。
- 嵌入式功能自检
- 在使用PUF之前验证其完整性非常重要，例如通过运行状况测试或BIST（内置自测）进行验证
- 安全应对措施
- PUF嵌入了应对侧信道攻击、缺陷注入攻击等多种类型攻击的应对措施。
可靠性
- 耐PVT变化的可靠性已得到验证
- PUF输出在各种工作条件下都很稳定
- 时效方面的可靠性已得到验证
- PUF生成的密钥在系统的整个生命周期内都很稳定。
灵活性和可移植性
- 在面积、功耗和延迟方面具有灵活性
- 可移植到多种不同的技术上
物理不可克隆功能IP特别适用于：
防止伪造以及许可
- 设备指纹，能够精确识别芯片。此类ID应存在于有效列表中。
密码参数生成器
- 将输出作为密码参数的一部分。PUF应答可用作加密密钥
集成到身份验证协议
- PUF可用作私钥/公钥生成器的一部分，这些密钥然后被用于身份验证协议。
安全启动
- PUF应答可用作系统的主密钥（根密钥），以加密固件并进行身份验证。固件在加载前的启动过程中进行解密和身份验证。
物理不可克隆功能IP具有以下优势：
- PUF不需要RAM
- 可以不依赖助手数据
- 时效、温度和电压评估
- 一套全面的针对各种攻击的内置应对措施：
- 内置全套应对措施，从设计上防范攻击
- 可随时随地投入使用，在各类应用中保护您的设备和资产
- 高熵有助于减少碰撞攻击机会
- 每个设备都是独一无二的
- 在设计的每个阶段，控制工具可确保可靠性和熵值
- 针对各种设计套件高度可调，并有保障措施确保正常运行
- 产前和产后调整PUF参数，以适应每种应用和每个条件
- 每一步都配置有可能的措施，以避免重新设计
- 高度安全的密钥配置解决方案。密钥由PUF在芯片内生成，且不存储在内存中
- 经过硅验证
Secure-IC是ISO/IEC JTC 1/SC 27技术委员会的成员，该委员会致力于ISO/IEC 20897《用于非存储安全参数生成的物理不可克隆功能的安全要求、测试和评估方法》。
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