Luận án Tiến sĩ Kỹ thuật: Nghiên cứu nâng cao hiệu năng RO PUF dùng trong bảo mật phần cứng

Luận án "Nghiên cứu nâng cao hiệu năng RO PUF dùng trong bảo mật phần cứng" được hoàn thành với mục tiêu nhằm đề xuất mô hình trích xuất đặc trưng cục bộ của mạch RO PUF, ứng dụng trong định danh và xác thực thiết bị; Nghiên cứu các kỹ thuật ổn định chuỗi bit ra đáp ứng RO PUF; Thiết kế mạch ứng dụng và thực nghiệm kiểm chứng kết quả trên FPGA.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Luận án Tiến sĩ Kỹ thuật: Nghiên cứu nâng cao hiệu năng RO PUF dùng trong bảo mật phần cứngBỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ QUỐC PHÒNG HỌC VIỆN KỸ THUẬT QUÂN SỰ TRẦN VĂN TOÀN NGHIÊN CỨU NÂNG CAO HIỆU NĂNG RO PUF DÙNG TRONG BẢO MẬT PHẦN CỨNG LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT HÀ NỘI – 2023BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ QUỐC PHÒNG HỌC VIỆN KỸ THUẬT QUÂN SỰ TRẦN VĂN TOÀN NGHIÊN CỨU NÂNG CAO HIỆU NĂNG RO PUF DÙNG TRONG BẢO MẬT PHẦN CỨNG LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT Chuyên ngành: KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ Mã số: 9 52 02 03 NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS. TS. HOÀNG VĂN PHÚC HÀ NỘI – 2023 LỜI CAM ĐOAN Tôi cam đoan luận án và các kết quả trình bày trong luận án là côngtrình nghiên cứu của tôi dưới sự hướng dẫn của các cán bộ hướng dẫn. Cácsố liệu, kết quả trình bày trong luận án là hoàn toàn trung thực và chưađược công bố trong bất cứ công trình nào trước đây. Các kết quả dùng đểtham khảo đều đã được trích dẫn đầy đủ và theo đúng quy định. Hà Nội, ngày 24 tháng 3 năm 2023 Tác giả Trần Văn Toàn LỜI CẢM ƠN Trong quá trình học tập, nghiên cứu và thực hiện luận án, nghiên cứusinh đã nhận được nhiều sự giúp đỡ và đóng góp quý báu. Trước tiên, nghiên cứu sinh xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến thầygiáo, PGS. TS. Hoàng Văn Phúc bởi những chỉ dẫn sâu sắc trong địnhhướng nghiên cứu. Xin chân thành cảm ơn thầy giáo, PGS. TS. TrịnhQuang Kiên bởi sự hướng dẫn chi tiết và kịp thời về nội dung nghiên cứu. Nghiên cứu sinh cũng chân thành cảm ơn các thầy giáo trong khoa Vôtuyến điện tử, tập thể bộ môn Kỹ thuật Vi xử lý, Khoa Vô tuyến điện tử,Học viện Kỹ thuật Quân sự bởi sự giúp đỡ tận tình, tạo điều kiện mọi mặtcho quá trình học tập, nghiên cứu; chân thành cảm ơn cán bộ Phòng thínghiệm Bộ môn Công nghệ hóa học, Khoa Hóa - Lý Kỹ thuật, Học viện Kỹthuật Quân sự đã tạo điều kiện cho nghiên cứu sinh sử dụng trang thiết bịcủa Phòng thí nghiệm để tiến hành các thực nghiệm. Nghiên cứu sinh chân thành cảm ơn Phòng Sau đại học, Học viện Kỹthuật Quân sự bởi sự hỗ trợ kịp thời, giúp nghiên cứu sinh đảm bảo tiến độhọc tập; cảm ơn Hệ Quản lý học viên sau đại học, Học viện Kỹ thuật Quânsự đã tạo nhiều thuận lợi trong công tác. Cuối cùng, nghiên cứu sinh bày tỏlòng biết ơn đối với gia đình, bạn bè, đồng nghiệp, lãnh đạo chỉ huy khoaKỹ thuật cơ sở, Học viện Phòng không - Không quân bởi sự động viên tinhthần quý báu và tạo điều kiện mọi mặt. Xin chân thành cảm ơn! MỤC LỤCDANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT ............................................................. iDANH MỤC HÌNH VẼ ............................................................................. vDANH MỤC BẢNG ................................................................................. xiDANH MỤC KÝ HIỆU TOÁN HỌC ..................................................... xivDANH MỤC CÁC THUẬT NGỮ VÀ ĐỊNH NGHĨA ............................ xvMỞ ĐẦU ................................................................................................... 1CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ MẠCH TẠO HÀM KHÔNG THỂ SAOCHÉP VỀ VẬT LÝ .................................................................................. 12 1.1. Khái quát về PUF .......................................................................... 12 1.2. Phân loại PUF................................................................................ 14 1.2.1. Phân loại PUF theo công nghệ chế tạo .................................... 14 1.2.2. Phân loại PUF theo mức độ bảo mật ....................................... 21 1.3. Các tham số đánh giá hiệu năng của PUF ...................................... 21 1.3.1. Mô hình toán của PUF ............................................................ 21 1.3.2. Các tham số định lượng phẩm chất PUF ................................. 24 1.3.3. Các chỉ tiêu chất lượng của PUF ............................................. 28 1.4. Ứng dụng của PUF ........................................................................ 31 1.4.1. Định danh và xác thực thiết bị ................................................ 31 1.4.2. Tạo khóa mã bảo mật .............................................................. 32 1.4.3. Tạo số ngẫu nhiên ................................................................... 33 1.4.4. Bảo vệ IP ................................................................................ 34 Kết luận chương 1 ................................................................................ 35CHƯƠNG 2: THIẾT KẾ RO PUF TRÊN FPGA ..................... ...