基于气敏传感器的高稳态物理不可克隆函数发生器

• 作者: 汪鹏君 李乐薇 郑雁公 李刚
• 来源期刊: 电子与信息学报
• 关键词: 物理不可克隆函数 气敏传感器 物理不可克隆函数发生器 物联网安全
• 年，卷（期）: 2021,（6）
• 所属期刊栏目: 先进芯片与系统前沿技术专题|Special Issue on Advanced Chip and System Frontier Technology
• 页码范围: 1596-1602
• 页数: 7页
• 分类号: TN919|TP212
• 语种: 中文
• DOI: 10.11999/JEIT201104

摘要

物联网(IoT)作为战略性新兴产业已经上升为国家发展重点,但在实际应用中也面临各种安全威胁.确保资源受限物联网系统数据传输、处理和存储的安全已成为研究热点.该文通过对物理不可克隆函数(PUF)和传感器制备工艺偏差的研究,提出一种基于气敏传感器的高稳态物理不可克隆函数发生器设计方案.该方案首先采用静电喷雾沉积(ESD)方式生成具有高比表面积特性的纳米材料,结合高温煅烧技术制备Pd-SnO2气敏传感器;其次采集Pd-SnO2气敏传感器在不同气体浓度、环境温度、加热电压条件下对甲醛气体的响应数据;然后利用随机阻值多位平衡算法比较不同簇气敏传感器响应的阻值,进而产生多位高稳态PUF数据;最后对所设计PUF发生器的安全性和可靠性进行评估.实验结果表明,该PUF发生器的随机性为97.03％、可靠性为97.85％、唯一性为49.04％,可广泛应用于物联网安全领域.