CrossBar nutzt ReRAM für PUF-Schlüssel der nächsten Generation in der Hardware-Sicherheit

CrossBar Inc. erweitert sein Portfolio im Bereich Hardwaresicherheit, indem es seine resistive RAM-Technologie (ReRAM) zur Generierung kryptografischer Physical Unclonable Function (PUF)-Schlüssel einsetzt.

CEO Mark Davis erklärte in einem Interview mit EE Times, dass dieser strategische Wandel eine Abkehr vom traditionellen Fokus des Unternehmens auf nichtflüchtige Halbleiterspeicher markiert und neue Märkte für CrossBars Technologie eröffnet.

Eine PUF erzeugt einen einzigartigen digitalen Fingerabdruck eines physischen Geräts als Reaktion auf eine spezifische Herausforderung (Challenge). Während PUFs bereits lange in Mikroprozessoren eingesetzt werden, hat der Aufstieg von Online-Banking und dem Internet der Dinge (IoT) den Bedarf an hardwarebasierter Verschlüsselung, Signatur und Authentifizierung in ASICs, Mikrocontrollern und SoCs massiv verstärkt.

Im Gegensatz zu herkömmlichen SRAM-basierten PUFs bietet ReRAM höhere Zufälligkeit, eine deutlich niedrigere Bitfehlerrate und überlegene Widerstandsfähigkeit gegen invasive Angriffe. Die Technologie verträgt zudem große Umgebungsvariationen ohne aufwendige Fehlerkorrekturschemata, was sie in der Praxis kosteneffizienter und praktisch „fehlerfrei“ macht, so Davis.

ReRAM-PUFs sind besonders attraktiv für Fertigungsnodes unterhalb von 28 nm, wo eingebettete nichtflüchtige Speicher rar sind. Jedes PUF-Bit wird als zufällige 0 oder 1 ausgelesen; ein Chip mit 256 ReRAM-Zellen liefert somit einen 256-Bit-Schlüssel, der einzigartig für dieses Gerät ist.

Davis sieht einen starken Markt für diese Schlüssel, getrieben durch die Explosion vernetzter, autonomer Geräte. „Hardwaresicherheit ist die robusteste Verteidigung gegen die wachsende Angriffsfläche“, betont er. Die Schlüssel ermöglichen sichere Identifikation, Ver- und Entschlüsselung sowie Authentifizierung, bleiben dabei unklonbar und erfüllen Industriestandards für Zufälligkeit.

Die Nachfrage nach speicherintegrierter Sicherheit wächst über IoT hinaus auch auf vernetzte Fahrzeuge, wo Sicherheit die Grundlage für Zuverlässigkeit und funktionale Sicherheit bildet.

Obwohl der PUF-Markt bescheiden bleibt – typischerweise eine kleine Komponente innerhalb eines größeren SoC – bestehen Umsatzchancen, besonders in High-End-Chips, wo fortschrittliche Sicherheit kritisch ist. Jim Handy, Principal Analyst bei Objective Analysis, schätzt, dass ein PUF vielleicht einen Bruchteil eines Cents auf einem 30-Dollar-Chip ausmacht, aber in den nächsten zehn Jahren Anwendungen in Zahlungskarten finden könnte.

Auch andere Speichertechnologien wie EEPROM bieten Sicherheitsfunktionen. Microchips 24CS512 I2C EEPROM bietet beispielsweise zonenbasierten Schreibschutz und eine dedizierte, sperrbare ID-Seite zum Schutz kritischer Kalibrierdaten oder MAC-Adressen.

Weitere Optionen umfassen Infineons Semper Secure NOR Flash mit bis zu acht konfigurierbaren Speicherbereichen mit unterschiedlichen Zugriffsebenen und zugehörigen Schlüsseln sowie IP von Spansion und Cypress (nun Teil von Infineon).

PUFs stehen vor Herausforderungen bezüglich Stabilität, die durch Temperaturschwankungen und Spannungsvariationen beeinflusst werden kann. Eine konsistente Leistung über alle Geräte hinweg zu gewährleisten, bleibt essenziell.

Originalquelle: EE Times

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