隨著各種移動(dòng)設(shè)備(智能卡,智能手機(jī),平板,智能手環(huán)和手表)在近年來(lái)越來(lái)越流行,人們也開(kāi)始意識(shí)到硬件安全問(wèn)題的重要性。以往的加密方式大多是基于密碼學(xué),攻擊者可以利用入侵或非入侵的方式進(jìn)入硬件設(shè)備,獲取密鑰從而破解加密系統(tǒng)。近幾年來(lái),物理不可克隆函數(shù)(PUF:Physical Unclonable Function)作為一種全新原理的加密方式進(jìn)入許多人的視線,成為越來(lái)越熱門的研究課題。物理不可克隆函數(shù)是一種新型的加密組件,具有不可克隆,不可預(yù)測(cè)以及難以特征化等特性,主要利用的是器件在制造過(guò)程中形成的不可避免的隨機(jī)偏差。圖像傳感器作為一種常用的數(shù)字電路設(shè)備,在圖像獲取的過(guò)程中,由于每個(gè)像素傳感器之間不可避免的隨機(jī)差異,使得圖像具備一定隨機(jī)特性,稱為圖像模式噪聲(Pattern Noise),并可用于PUF硬件設(shè)備加密。本論文基于圖像傳感器的噪聲特性,在光照響應(yīng)不一致噪聲PUF(PRNU-PUF:Photo-Response Non-Uniformity based PUF)的基礎(chǔ)上進(jìn)行了改進(jìn),提出了一種復(fù)合模式噪聲PUF(CPN-PUF:Composite Pattern Noise bas...

【文章頁(yè)數(shù)】：66 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
致謝
摘要
Abstract
1. 緒論
    1.1 課題背景
    1.2 國(guó)內(nèi)外PUF研究現(xiàn)狀
    1.3 本文內(nèi)容組織以及安排
2. 物理不可克隆函數(shù)
    2.1 PUF的定義和特點(diǎn)
    2.2 PUF的應(yīng)用
    2.3 本章小結(jié)
3. 圖像模式噪聲
    3.1 圖像傳感器原理
    3.2 圖像模式噪聲分類
    3.3 固定模式噪聲特征點(diǎn)
        3.3.1 固定模式噪聲及補(bǔ)償
        3.3.2 FPN特征點(diǎn)
        3.3.3 FPN特征點(diǎn)的驗(yàn)證
    3.4 實(shí)驗(yàn)平臺(tái)簡(jiǎn)介
        3.4.1 CSI端口
        3.4.2 樹(shù)莓派相機(jī)模塊
        3.4.3 本文實(shí)驗(yàn)環(huán)境
    3.5 FPN特征提取和驗(yàn)證
        3.5.1 原始圖像數(shù)據(jù)獲取
        3.5.2 FPN特征驗(yàn)證方案
        3.5.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析
    3.6 PRNU噪聲
        3.6.1 圖像模式噪聲模型
        3.6.2 離散余弦變換以及圖像PRNU特征
    3.7 圖像傳感器PRNU特征提取和驗(yàn)證
        3.7.1 PRNU特征驗(yàn)證方法
        3.7.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果和分析
    3.8 本章小結(jié)
4. 基于復(fù)合模式噪聲的物理不可克隆函數(shù)
    4.1 復(fù)合模式噪聲
    4.2 基于復(fù)合模式噪聲的CPN-PUF
    4.3 CPN-PUF特征驗(yàn)證
    4.4 CPN-PUF安全性分析
    4.5 CPN-PUF敏感度分析
    4.6 CPN-PUF性能分析
    4.7 本章小結(jié)
5. 總結(jié)和展望
    5.1 總結(jié)
    5.2 展望
參考文獻(xiàn)
攻讀學(xué)位期間科研成果



本文編號(hào)：3794136