隨著各種移動設備(智能卡,智能手機,平板,智能手環(huán)和手表)在近年來越來越流行,人們也開始意識到硬件安全問題的重要性。以往的加密方式大多是基于密碼學,攻擊者可以利用入侵或非入侵的方式進入硬件設備,獲取密鑰從而破解加密系統(tǒng)。近幾年來,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入許多人的視線,成為越來越熱門的研究課題。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,不可預測以及難以特征化等特性,主要利用的是器件在制造過程中形成的不可避免的隨機偏差。圖像傳感器作為一種常用的數(shù)字電路設備,在圖像獲取的過程中,由于每個像素傳感器之間不可避免的隨機差異,使得圖像具備一定隨機特性,稱為圖像模式噪聲(Pattern Noise),并可用于PUF硬件設備加密。本論文基于圖像傳感器的噪聲特性,在光照響應不一致噪聲PUF(PRNU-PUF:Photo-Response Non-Uniformity based PUF)的基礎上進行了改進,提出了一種復合模式噪聲PUF(CPN-PUF:Composite Pattern Noise bas...

【文章頁數(shù)】：66 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
致謝
摘要
Abstract
1. 緒論
    1.1 課題背景
    1.2 國內(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
    2.2 PUF的應用
    2.3 本章小結
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
        3.3.1 固定模式噪聲及補償
        3.3.2 FPN特征點
        3.3.3 FPN特征點的驗證
    3.4 實驗平臺簡介
        3.4.1 CSI端口
        3.4.2 樹莓派相機模塊
        3.4.3 本文實驗環(huán)境
    3.5 FPN特征提取和驗證
        3.5.1 原始圖像數(shù)據(jù)獲取
        3.5.2 FPN特征驗證方案
        3.5.3 實驗結果與分析
    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特征提取和驗證
        3.7.1 PRNU特征驗證方法
        3.7.2 實驗結果和分析
    3.8 本章小結
4. 基于復合模式噪聲的物理不可克隆函數(shù)
    4.1 復合模式噪聲
    4.2 基于復合模式噪聲的CPN-PUF
    4.3 CPN-PUF特征驗證
    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
5. 總結和展望
    5.1 總結
    5.2 展望
參考文獻
攻讀學位期間科研成果



本文編號：3794136