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谭笑预答辩公告
浏览次数:日期:2021-03-29编辑:李晓鸿

预答辩公告

 

论文题目

高可靠性物理不可克隆函数设计及轻量级应用研究法

答辩人

谭笑

指导教师

张吉良

答辩委员会

主席

陈浩

学科专_x0008_业

软件工程

学院

信息科学与工程学院

答辩地点

624

答辩时间

202141日  晚1900

学位论文简介

 

物理不可克隆函数(Physical Unclonable FunctionPUF)具备高随机、无规律、无法克隆等特点,能够应用于轻量级设备认证和密钥生成等领域。但PUF容易受环境温度、电压、老化等影响,其响应难以保持稳定,在认证时造成误识别或者拒绝认证。为了解决PUF的可靠性问题,拓展PUF新的应用场景,本文展开了高可靠性物理不可克隆函数设计及轻量级应用研究,取得了以下主要创新性研究成果:

  1. 提出一种新颖的基于频率偏移的RO PUF结构。该结构通过补偿RO对的频率来扩大频率差,使其大于给定阈值,从而产生高可靠响应。在Xilinx 65nm 现场可编程门阵列(Field programmable gate arrayFPGA)上的原型实现表明,在温度范围为45°C95°C时,基于频率偏移的RO PUF结构的开销较低,并且具有100%的可靠性。

  2. 提出了一种新的基于PUF和声纹的透明双因素身份认证(T2FA)技术。核心技术是通过PUF对用户手机进行身份验证,然后确定登录终端和用户的手机是否与环境声纹处于同一环境中。第二个因素身份验证对用户完全透明。因此,T2FA避免了繁琐的交互,提供了用户高体验满意度,因为认证的透明性,使得具有高安全性。

  3. 提出了一种基于PUF和云辅助的多跳体域网络轻量级认证机制。无线传感器技术在军用、医疗以及商业等领域均发挥着重要作用。提出了一种新颖的基于PUF和云辅助的多跳体域网络轻量级认证机制,这不仅可以保证数据传输的完整性,还能减少传输过程中的资源损耗。

主要学术成果

  1. X. Tan, J. Zhang, Y. Zhang, Z. Qin, Y. Ding, and X. Wang, “A PUF-based and cloud-assisted lightweight authentication for multi-hop body area network,” Tsinghua Sci. Technol., vol. 26, no. 1, pp. 36–47, Feb. 2021, doi: 10.26599/TST.2019.9010048.

  2. J. Zhang, X. Tan, X. Wang, A. Yan, and Z. Qin, “T2FA: Transparent Two-Factor Authentication,” IEEE Access, vol. 6, pp. 32677–32686, 2018, doi: 10.1109/ACCESS.2018.2844548.

  3. J. Zhang, X. Tan, Y. Zhang, W. Wang, and Z. Qin, “Frequency Offset-Based Ring Oscillator Physical Unclonable Function,” IEEE Trans. Multi-Scale Comput. Syst., vol. 4, no. 4, pp. 711–721, 2018, doi: 10.1109/TMSCS.2018.2877737.

 

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