Análisis conductual y diseño de inmunidad del TRNG basado en RO bajo interferencia electromagnética
Autores: Zhang, Zhiwen; Su, Tao
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2021
Acceso abierto
Artículo científico
2021
Análisis conductual y diseño de inmunidad del TRNG basado en RO bajo interferencia electromagnética
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Eléctrica y Electrónica
Palabras clave
Generadores de números aleatorios
Osciladores de anillo
TRNG
Interferencia electromagnética
Inmunidad de RF
Diferenciación de retardo de compuerta
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 46
Citaciones: Sin citaciones
Los generadores de números aleatorios verdaderos basados en osciladores de anillo (TRNG basado en RO) son ampliamente utilizados en el campo de la encriptación de información debido a su estructura simple y compatibilidad con la tecnología CMOS. Sin embargo, la interferencia electromagnética radiada o conducida puede deteriorar drásticamente la aleatoriedad del flujo de bits de salida del TRNG basado en RO, lo que representa una gran amenaza para la seguridad. La investigación tradicional se centra en la innovación de los medios de ataque y la detección de estados de circuito. Existe una falta de investigación sobre el mecanismo de interferencia y las contramedidas contra la interferencia. En este documento, se analizó la respuesta del conjunto de RO a la interferencia electromagnética, y se propuso el concepto de bloqueo síncrono para describir la escena de bloqueo de múltiples RO. Sobre la base del bloqueo síncrono, se modeló la inmunidad de RF del TRNG basado en RO, lo que puede explicar el mecanismo de degradación de la aleatoriedad del flujo de bits bajo RFI. Además, se presenta el método de diferenciación de retardo de compuerta para mejorar la inmunidad de RF del TRNG basado en RO a bajo costo. Tanto la simulación a nivel de transistor como la medición a nivel de placa demostraron la racionalidad de este esquema.
Descripción
Los generadores de números aleatorios verdaderos basados en osciladores de anillo (TRNG basado en RO) son ampliamente utilizados en el campo de la encriptación de información debido a su estructura simple y compatibilidad con la tecnología CMOS. Sin embargo, la interferencia electromagnética radiada o conducida puede deteriorar drásticamente la aleatoriedad del flujo de bits de salida del TRNG basado en RO, lo que representa una gran amenaza para la seguridad. La investigación tradicional se centra en la innovación de los medios de ataque y la detección de estados de circuito. Existe una falta de investigación sobre el mecanismo de interferencia y las contramedidas contra la interferencia. En este documento, se analizó la respuesta del conjunto de RO a la interferencia electromagnética, y se propuso el concepto de bloqueo síncrono para describir la escena de bloqueo de múltiples RO. Sobre la base del bloqueo síncrono, se modeló la inmunidad de RF del TRNG basado en RO, lo que puede explicar el mecanismo de degradación de la aleatoriedad del flujo de bits bajo RFI. Además, se presenta el método de diferenciación de retardo de compuerta para mejorar la inmunidad de RF del TRNG basado en RO a bajo costo. Tanto la simulación a nivel de transistor como la medición a nivel de placa demostraron la racionalidad de este esquema.