طراحی و پیاده‌سازی یک cro-puf با تعداد جفت چالش-پاسخ افزایش‌یافته به منظور تولید امن کلیدهای رمزنگاری در کاربردهای مبتنی بر اینترنت اشیا

با گسترش استفاده از دستگاه‌های اینترنت اشیا (iot) و اتصال انسان‌ها به شبکه اینترنت، نیاز به تامین امنیت در این حوزه به یک چالش اساسی تبدیل گردید. رمزنگاری معمولی به دلیل محاسبات پیچیده نمی‌تواند برای کاربردهای iot استفاده شود. از این رو، pufها معرفی شدند. puf یک رویکرد نوآورانه و امیدوارکننده برای تامین امنیت سامانه‌های فیزیکی ارائه می‌دهد. تا کنون ساختارهای مختلفی از puf معرفی شده است. با بررسی مزایا و معایب انواع مختلف puf، ro-puf به دلیل اینکه دارای ساختار مناسب‌تری برای پیاده‌سازی بر روی fpga است، به عنوان مورد مطالعه انتخاب گردید. با تمرکز بر روی ro-puf و بررسی ساختارهای پیشنهادی معرفی شده برای بهبود ro-puf، ساختار cro-puf که بهبود فزاینده‌ای در بهبود فضای crp ایجاد می‌کند، به عنوان ساختار مطالعاتی انتخاب گردید. با اصلاح ساختار cro-puf، اضافه کردن بلوک دیمالتی‌پلکسر و کاهش مسیرهای بازخورد، ساختاری ایجاد می‌شود که فضای crp را به صورت فزاینده‌ای افزایش می‌دهد و از لحاظ هزینه سخت‌افزاری و توان مصرفی نیز دارای مزیت می‌گردد. نتایج پیاده‌سازی نشان می‌دهد که علاوه بر بهبود فضای crp، طرح پیشنهادی در مقایسه با سایر ساختارهای بهبود مناسبی نیز در معیارهای سنجش مطلوبیت پاسخ‌های تولیدی ایجاد می‌کند. مقدار میانگین قابلیت اطمینان پاسخ‌های تولید شده توسط ساختار پیشنهادی، 98.33% و منحصر به‌فردی بیت‌های پاسخ، 47.54% است. همچنین، میانگین یکنواختی بیت‌های پاسخ، 50.57% می‌باشد.

Design and Implementation a CRO-PUF by Increased Number of CRP to Securely Generate Cryptographic Keys in IoT Applications

With the expansion of the use of Internet of Things (IoTs) devices and the connection of all devices to the Internet, the need to provide security in this area has been felt, which the reason Physical Unclonable Functions (PUFs) were introduced. PUF is a lightweight and popular hardware security primitives for use in IoT devices. By scrutiny the benefit and weakness of PUF types, it was found that RO-PUF has a more suitable structure for implementation on FPGA because it has high reliability and it is easier to provide circuital symmetry. Therefore, it was selected for further studies. But on the other hand, RO-PUF have small CRP space and not attractive for authentication applications. By focusing on RO-PUF and reviewing the proposed structures introduced to improve RO-PUF and modify the CRO-PUF structure, a structure is created that exponentially increases CRP space and also reduces power consumption. The average reliability of the responses is 98.33% and the uniqueness of the response bits is 47.54%. Also, the average uniformity of response bits is 50.57%. The implementation results show that the proposed design is superior to other structures.