矽PUF在什麼意義上是不可複製的？
我看到很多關於使用正常矽 IC 技術實現的物理不可複製功能的出版物；例如，在 2014 年 IEEE 國際固態電路會議上，用於 22nm CMOS 中 100% 穩定安全密鑰生成的 0.19pJ/b PVT 容變混合物理不可複製功能電路，可免費預覽。該設備總結為
..在測試儀執行期間的第一次陣列上電時創建一個金鑰匙，然後在正常現場執行期間從固有的雜訊原始 PUF 值重新創建這個黃金值。金鑰匙用於計算糾錯碼簽名，該簽名作為保險絲儲存在晶片上。在正常操作期間，糾錯電路將原始 PUF 位與 ECC 熔絲值混合，以 100% 的準確度重新生成金鑰匙。
該原則的參考文獻如下：FPGA Intrinsic PUFs and Its Use for IP Protection（飛利浦的 4 位作者），在CHES 2007 的會議記錄中。
我想知道這些東西在什麼意義上是不可複製的。
特別是，我不明白為什麼不能用 ROM 替換嘈雜的 PUF 陣列及其感測器，內容是（探測的）原始 PUF 值，也不能用 ROM 替換 ECC 數據/簽名，讓糾錯電路做它的事；或者用定義金鑰匙的小ROM或電線替換整個東西。
答案在於“複雜性”，但我不相信它們在明確意義上是不可複製的，但我可以根據它們的製作方式來想辦法獲取數據。我很容易在 SEM 下看到“ROM”型門，而 PUF 給你的是結構均勻但你不知道電氣特性。
在 PUF 陣列中，你給它一些電輸入，你會得到一個看似隨機但可重複的輸出，因為
$$ PVT $$設備的（過程電壓溫度）1. 您實際上可以認為這只是位寬和時鐘深度複雜性的巨大查找表。一個 32 位數字在 X 的某個時鐘為您提供一個 32 位數字。輸入通常很容易獲得，但輸出隱藏在佈局中。可以完全探測輸出，但您會得到單個輸入的答案。（在逆向工程方面，我可以使事情成為目前模式，因此我無法探測它們，因為探測它們會導致錯誤）。現在假設您有一個 PUF 陣列，它採用單個時鐘並且由於單個 32 位輸入而具有 32 位輸出，這意味著您的 ROM 中需要一個 32 位值來模擬 PUF。否則，您需要為每個時鐘和輸入向量輸入一個條目。如果您有 32 位可能的輸入，對於一個時鐘，您需要 $ 2^{32} $ ROM中的條目，它從那裡變得很大。 所以，（1）如果你在輸出上有一個電壓模式電路，（2）有一個映射條目，（3）有一個半導體實驗室，你沒有理由不能得到一個輸出並用 ROM 替換它.
至少在英特爾 ISSCC 2014 論文中，包括對 7 個數字的訪問，我沒有看到 PUF 塊具有任何類型的變數輸入。PUF 和配套電路的目的似乎是：生成一個小的隨機值，
- 主要源於矽製造過程的不平衡，而不是由測試程序注入；
- 在 IC 的使用壽命中保持不變。
沒有任何關於如何通過探測或其他側通道保護生成的值不被洩露，或者電路的修改如何使得不可能製作一個可以選擇該值的不同電路。
我得出的結論是，本文中描述的矽 PUF 無法被以下對手複製：
- 無法找到生成的值（通過探測或任一側通道）
- 或者必然會盲目地複制電路而不是製造引起的不平衡（而不是修改或模擬它）
有雙重防線這一事實是一個很好的特點。第 1 點表明，生成的值最好用作密碼原語的密鑰，例如塊密碼或 MAC，靠近生成的位置。