Som ett steg framåt för informationssäkerhet för Internet of Things, ett team av forskare har publicerat en ny artikel i onlineupplagan av Nanobokstäver där de har konstruerat en ny typ av fysiskt icke-klonbar funktion (PUF) baserad på gränssnittsmagnetisk anisotropienergi (IAE). Denna PUF använder den slumpmässiga fördelningen av magnetiseringsorienteringen för varje enhet, som härrör från den sub-nanometer variation av oxidskikt som produceras av gallringsprocessen.

Teamet leds av Long You, en professor vid Huazhong University of Science and Technology och ledaren för deras forskningsteam för energieffektiva enheter i nanoskala, samarbetar med Min Song, en biträdande professor vid Hubei University.

"Informationssäkerhet är av stor betydelse för den annalkande eran Internet of Things (IoT). PUF:er är nästan omöjliga att duplicera på grund av sin inneboende slumpmässiga fysiska natur och de kan betraktas som det inneboende elektroniska fingeravtrycket eller biometriska för en enhet, sade du. Dessutom, PUF:er kan användas för autentisering och lagring av hemlig nyckel och har blivit ett hett ämne inom hårdvarusäkerhetsområdet under det senaste decenniet."

De mest använda PUF:erna i nuvarande integrerade kretsar är kiselbaserade halvledar PUF:er. Dock, kisel-PUF:er är sårbara för modellering och sidokanalattacker. I kontrast, den magnetiska PUF är resistent mot angrepp och okänslig för miljövariationer.

"I alla tidigare föreslagna MRAM PUFs, en procedur för att ställa in slumpmässiga magnetiseringsorienteringar är nödvändig för deras praktiska tillämpning, " sa Zhe Guo, en postdoktor i Yous team. "I vår IAE-PUF, den slumpmässiga fördelningen av magnetiseringsorienteringarna bildas under förtunningsprocessen av MgO-skiktet, så ingen initiering krävs." Undvikandet av att ställa in slumpmässiga tillstånd med ett externt magnetfält eller skrivström gör det lättare att integrera och skala ner med låg strömförbrukning.

I den föreslagna analoga PUF, de extraherade resistansvärdena omvandlades till binär sekvens genom en jämförelsemetod.

"Jämfört med den digitala motsvarigheten, vår analoga PUF i detta arbete kan generera större nyckelstorlek med samma enhetsnummer, " sa Huiming Chen, medförfattare i denna tidning. "Den större nyckelstorleken erbjuder en högre säkerhetsnivå för praktisk tillämpning."