PUFrt: Erstes Quanten-Tunneling-PUF-IP verbessert IoT-Sicherheit mit unübertroffener Stabilität

Physikalisch unklonbare Funktionen (PUFs) sind bereits ein bewährter Eckpfeiler für die Absicherung von Internet-of-Things-Geräten (IoT), doch die meisten kommerziellen Lösungen basieren weiterhin auf SRAM-basierten PUFs, die unter sich ändernden Umgebungsbedingungen driften können.

Um einen zuverlässigeren Root-of-Trust zu liefern, hat das taiwanesische Start-up PUFsecurity – eine Tochtergesellschaft von eMemory Technology – PUFrt angekündigt, das erste Quanten-Tunneling-PUF-IP der Branche.

PUFrt ist ein Hardware-Root-of-Trust, der einzigartige IDs generiert, echte Zufallszahlen für die Schlüsselerstellung liefert und sicheren Schlüsselspeicher in einem manipulationsresistenten OTP-Gewebe einbettet.

„Indem wir Quantentunneling nutzen, schaffen wir eine PUF, die sowohl stabil als auch unspürbar ist“, sagte Charles Hsu, Präsident von PUFsecurity. „Das IP erzeugt geheime Zahlen, die für Beobachter unsichtbar sind, und gewährleistet so die Einzigartigkeit und Widerstandsfähigkeit jedes Chips.“

Konventionelle SRAM-PUFs leiden unter Wiederholbarkeitsproblemen: Jeder Stromzyklus kann eine andere Signatur erzeugen, bedingt durch MOSFET-Mismatch und Empfindlichkeit gegenüber Temperatur, Rauschen, Spannung und elektromagnetischer Interferenz. PUFrt eliminiert diese Variationen.

PUFrt verschmilzt die Quanten-Tunneling-PUF mit einer One-Time-Programmable (OTP)-Zelle und einem seed-getriebenen True-Random-Number-Generator und bietet eine „Drei-in-eins“-Lösung, die viele Wettbewerber nicht haben.

Im Gegensatz zu den meisten Anbietern, die Schlüssel entweder in eFuse speichern oder in OTP injizieren, lässt PUFrt die PUF den Schlüssel intern generieren. Das bedeutet, der Operator sieht das Geheimnis nie, und der Schlüssel ist intrinsisch mit dem Hardware-Fingerabdruck des Chips verknüpft.

PUFsecurity baut auf der NeoPUF-Architektur seiner Muttergesellschaft auf, die zufällige Gate-Oxid-Variationen nutzt, um Quanten-Tunneling-Ströme zu erzeugen, die gegen Annealing unter 600 °C immun sind. Dies garantiert, dass Umgebungsänderungen den Fingerabdruck nicht manipulieren können.

Das IP wurde auf einem 28-nm-Prozess validiert; künftige Versionen werden 55 nm, 40 nm Embedded Flash und FinFET-Knoten für Automobil- und KI-Anwendungen ansprechen.

Heute haben zwei Kunden PUFrt in der Produktion eingesetzt, während zehn weitere Unternehmen in den USA, China und Taiwan das IP über PUFsecurities IPGO-Programm evaluieren.

— Ursprünglich auf EE Times veröffentlicht.