In een stap voorwaarts voor informatiebeveiliging voor het internet der dingen, een team van onderzoekers heeft een nieuw artikel gepubliceerd in de online editie van Nano-letters waarin ze een nieuw type fysiek niet-kloneerbare functie (PUF) hebben ontwikkeld op basis van grensvlakmagnetische anisotropie-energie (IAE). Deze PUF maakt gebruik van de willekeurige verdeling van de magnetisatieoriëntatie van elk apparaat, die afkomstig is van de sub-nanometer variatie van de oxidelaag geproduceerd door het verdunningsproces.

Het team wordt geleid door Long You, een professor aan de Huazhong University of Science and Technology en de leider van hun onderzoeksteam voor Nanoscale Energy Efficient Devices, in samenwerking met Min Song, een assistent-professor van Hubei University.

"Informatiebeveiliging is van groot belang voor het naderende Internet of Things (IoT)-tijdperk. PUF's zijn bijna onmogelijk te dupliceren vanwege hun intrinsieke willekeurige fysieke aard en ze kunnen worden beschouwd als de intrinsieke elektronische vingerafdruk of biometrie van een apparaat, "zei jij. "Bovendien, PUF's kunnen worden gebruikt voor authenticatie en opslag van geheime sleutels en zijn het afgelopen decennium een ​​hot topic geworden op het gebied van hardwarebeveiliging."

De meest gebruikte PUF's in de huidige geïntegreerde schakelingen zijn op silicium gebaseerde halfgeleider-PUF's. Echter, silicium PUF's zijn kwetsbaar voor modellering en zijkanaalaanvallen. In tegenstelling tot, de magnetische PUF is bestand tegen aanvallen en ongevoelig voor omgevingsvariaties.

"In alle eerder voorgestelde MRAM PUF's, een procedure om willekeurige magnetisatieoriëntaties in te stellen is noodzakelijk voor hun praktische toepassing, " zei Zhe Guo, een postdokter in You's team. "In onze IAE-PUF, de willekeurige verdeling van magnetisatieoriëntaties wordt gevormd tijdens het dunner worden van de MgO-laag, dus initialisatie is niet nodig." Het vermijden van het instellen van willekeurige toestanden met een extern magnetisch veld of schrijfstroom maakt het gemakkelijker om te integreren en te verkleinen met een laag stroomverbruik.

In de voorgestelde analoge PUF, de geëxtraheerde weerstandswaarden werden via een vergelijkingsmethode omgezet in een binaire reeks.

"Vergeleken met de digitale tegenhanger, onze analoge PUF in dit werk kan een grotere sleutelgrootte genereren met hetzelfde apparaatnummer, " zei Huiming Chen, een co-auteur in dit artikel. "De grotere sleutelgrootte biedt een hoger beveiligingsniveau voor praktische toepassing."