Historia na asili ya PUF

Wazo la PUF linatoka katika hitaji la kujitofautisha kwao kwa njia ya kimwili badala ya kuweka funguo zilizohifadhiwa kielektroniki. Mwanzoni mwa miaka ya 2000 watafiti waligundua kuwa tofauti ndogo katika uzalishaji wa semiconductors au uso wa nyenzo zinaweza kutoa saini ya kipekee. Teknolojia ilianza kama dhana ya ulinzi ya mamlaka ya juu lakini polepole ikaingia katika majaribio ya viwandani kutokana na mahitaji ya ulinzi wa vifaa vinavyounganishwa. Tangu hapo imepitia marekebisho ya kawaida, kutoka kwa PUF za mwanga hadi PUF za nguvu za digital na delay-based PUFs.

Jinsi PUF zinavyofanya kazi kwa urahisi

Kwa msisitizo wa msingi, PUF hutumia tofauti zisizo za makusudi za muundo wa kifaa kama chanzo cha randomness. Mfano rahisi ni chelezo ndogo za tofauti za hatua za circuit ambazo hutoa majibu tofauti wakati swichi au msukumo unatumwa. Kila kifaa kina mfano wake wa kimwili ambacho ni nadra kuiga hata kwa mchakato wa uzalishaji unaorudiwa. Matokeo yake ni kwamba badala ya kuhifadhi funguo kuu kwenye flash au EEPROM, kifaa kinatoa funguo ya muda real-time kutoka kwa PUF yake, ikitoa uthibitisho bila hatari ya wizi wa kumbukumbu.

Maendeleo ya hivi karibuni na umuhimu wa sasa

Katika miaka ya hivi karibuni tasnia imeanza kuangalia PUF kama mbadala au nyongeza kwa secure elements na TPMs. Habari za hivi karibuni zinaonyesha mabadiliko mawili muhimu: kwanza, kuboresha utegemezi wa PUF katika mazingira ya joto na unyevu ili kupunguza makosa ya kusoma; pili, kuingizwa kwa PUF kwenye chips za kiwango cha chini kwa gharama nafuu kwa ajili ya IoT na vifaa vya afya. Pia kuna mjadala wa viwango vya uthibitisho ili kuwezesha interoperabiliti kati ya wasambazaji mbalimbali. Hii inafanya PUF kuwa chombo la kuvutia kwa kampuni zinazotaka kuboresha usalama bila kuongeza sana sinia za giza.

Gharama, bidhaa na athari ya soko

Utekelezaji wa PUF unaweza kuleta gharama za ziada za kiasi cha chini kwa chipu, lakini kwa kiasi kikubwa gharama hizo zinapungua pale kutumia PUF kama sehemu ya mpango wa chipu badala ya kipengee huru cha usalama. Makadirio ya gharama yanaweza kuwa kati ya ziada ya $0.10 hadi $1 kwa kitengo kwa wingi wa bidhaa za chini gharama, na katika hali ya secure element au module maalum mgawo unaweza kupanda hadi $2 hadi $5 kwa kitengo kulingana na vipimo vya utendaji na uthibitisho. Kielelezo cha soko ni wazi: watengenezaji wa vifaa vya IoT na wazalishaji wa nyaya za usalama wanatafuta suluhisho za kuzuia udukuzi na uuzaji bandia; PUF inaweza kupunguza idadi ya vifaa bandia kuingia sokoni na hivyo kulinda mapato ya chapa.

Changamoto za kiufundi na za biashara

PUF sio tiba ya kila tatizo. Changamoto muhimu ni unyeti wa mazingira, mchakato wa enrollment wa awali, na udhibiti wa ubora wakati wa uzalishaji kwa wingi. Matokeo yake, mpango wa uthibitisho lazima uunganishwe na algorithms za kuongeza kura za awali, ECCs na protokoli za kurekebisha makosa. Pia kuna masuala ya kisheria na udhibiti: jinsi ya kuthibitisha ubinafsi bila kutolea wazi sifa za mtumiaji na jinsi ya kufanana na taratibu za usalama kitaifa. Kwa upande wa biashara, ukosefu wa viwango vya wazi unaweza kuchelewesha upitishaji wa masoko makubwa hadi vikundi vya wazalishaji vikubaliane juu ya njia za uthibitisho.

Utekelezaji, kesi za matumizi na jinsi kushughulikia makosa ya wingu

Kesi za matumizi zinazostawi ni uthibitisho wa kifaa kwa vifaa vya afya, ulinzi wa sensors za viwandani, na kuzuia uuzaji wa vipuri bandia. Katika muundo wa kawaida, kifaa kinachukua PUF yake na kuomba huduma ya wingu kwa ajili ya mchakato wa enrollment au uthibitisho wa mbali. Hapa kuna tatizo la kiutendaji la kawaida: wakati huduma ya wingu inakabiliwa na mzigo mkubwa, inaweza kurudi ujumbe wa kosa kama ifuatavyo bila kutumia alama ya nukuu: An error occurred during Api requesting: Too Many Requests: . Ili kukabiliana na hili, watengenezaji wanatumia mbinu kama exponential backoff, caching ya majibu ya muda, na modaliti ya kusimamia enrollments bila mwelekeo wa mara moja. Pia kuna mbinu za offline attestation zinazotumia changamoto-juu-juu ili kupunguza urategemeo wa huduma za wingu.

Mwelekeo wa siku za usoni na hitimisho

Matarajio ni kwamba PUF itazidi kuwa muhimu katika sekta za vifaa vinavyounganishwa wakati uzalishaji wa wafer unaboreshwa na viwango vya uthibitisho vinaratibiwa. Uchunguzi unaonyesha uwezekano wa kupunguza gharama za ulinzi na kuongeza uaminifu wa vifaa, hasa pale ambapo ufunguo ulihifadhiwa unaweza kuvuja. Kwa sasa, ufungua wa masoko utategemea jinsi watengenezaji watakavyoshirikiana na wasimamizi wa viwango na jinsi teknolojia itakavyostahimili kwa mazingira halisi. Kwa msisitizo, PUF sio suluhisho la ajabu kwa kila tatizo, lakini ni safu yenye ahadi inayoweza kubadilisha jinsi tunavyofikiria uthibitisho wa kifaa katika miaka ijayo.