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논문 기본 정보
- 자료유형
- 학술저널
- 저자정보
- 저널정보
- 대한전자공학회 JOURNAL OF SEMICONDUCTOR TECHNOLOGY AND SCIENCE Journal of Semiconductor Technology and Science Vol.24 No.3
- 발행연도
- 2024.6
- 수록면
- 240 - 248 (9page)
- DOI
- 10.5573/JSTS.2024.24.3.240
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This paper introduces a novel TRNG-PUF structure using Programmable Delay Logic (PDL)-based Ring Oscillators (ROs), offering enhanced performance for both True Random Number Generators (TRNGs) and Physical Unclonable Functions (PUFs). Unlike previous approaches utilizing standard ROs, our design employs PDL to fine-tune the ROs, enabling effective harnessing of entropy for TRNGs and providing unique identification for PUFs. The proposed TRNG-PUF structure is implemented and tested on a Xilinx Artix-7 100T FPGA, demonstrating superior area efficiency and performance. In terms of hardware complexity, it showed the highest hardware efficiency among various designs. Particularly, compared to the conventional structure without shared sources, the proposed TRNG-PUF structure reduces the area of LUT and flip-flops by 41% and 24%, respectively. Moreover, the TRNG component of the structure is evaluated using the NIST SP 800-22 test, and it successfully passed all 15 tests. In contrast, previous TRNG-PUF designs only achieved partial success. Finally, the performance of the PUF is assessed through Hamming distance measurements, which showed excellent HD<SUB>inter</SUB> and comparable HD<SUB>intra</SUB> values. According to experimental results, the proposed TRNG-PUF structure is not only more area-efficient but also provides improved TRNG and PUF performance compared to previous TRNG-PUF designs.
목차
Abstract
I. INTRODUCTION
II. BACKGROUND
III. PROPOSED TRNG-PUF
IV. EXPERIMENTAL RESULTS
V. CONCLUSIONS
REFERENCES
참고문헌 (22)
참고문헌 신청
Sergei P. Skorobogatov, “Semi-invasive attacks-A new approach to hardware security analysis,” No. UCAM-CL-TR-630. University of Cambridge, Computer Laboratory, Apr. 2005.
Y. Yang, L. Wu, G. Yin, L. Li and H. Zhao, "A Survey on Security and Privacy Issues in Internet-of-Things," IEEE Internet of Things Journal, vol. 4, no. 5, pp. 1250-1258, Oct. 2017.
F. Frustaci, F. Spagnolo, S. Perri and P. Corsonello, "A High-Speed FPGA-Based True Random Number Generator Using Metastability With Clock Managers," IEEE Transactions on Circuits and Systems II: Express Briefs, vol. 70, no. 2, pp. 756-760, Feb. 2023.
Lee, Donggeon, Hwajeong Seo, and Howon Kim. "Metastability-based feedback method for enhancing fpga-based trng," International Journal of Multimedia and Ubiquitous Engineering 9.3, pp. 235-248, 2014.
D. E. Holcomb, W. P. Burleson and K. Fu, "Power-Up SRAM State as an Identifying Fingerprint and Source of True Random Numbers," IEEE Transactions on Computers, vol. 58, no. 9, pp. 1198-1210, Sept. 2009.
Y. Yang, L. Wu, G. Yin, L. Li and H. Zhao, "A Survey on Security and Privacy Issues in Internet-of-Things," IEEE Internet of Things Journal, vol. 4, no. 5, pp. 1250-1258, Oct. 2017.
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