PUF(2023년 6월 조사)(일본어판)

조사결과 포인트

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~IoT 기기 증가로 사이버 공격 리스크가 높아져 PUF가 주목

고안전성·저비용으로 IoT 기기 인증기술에 대한 적용이 기대~

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1. IoT에서 암호기술의 안전성

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2. PUF란

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3. PUF 종류

3-1. SRAM PUF

3-2. Arbiter PUF

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4. 고신뢰 IoT 보안 실현에 새로운 시장을 여는 PUF

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5. PUF에 관한 시장규모

그림·표1. PUF의 일본 국내 및 세계 시장규모 예측(금액: 2024-2032년 예측)

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6. PUF와 관련된 기업·연구기관의 대응 동향

6-1. 국립연구개발법인 산업기술종합연구소

(1)PUF의 기초와 응용

①PUF의 특성

②다양한 PUF

그림1. PUF 분류

③PUF 응용

그림2. PUF를 이용한 키 생성

그림3. FPGA bitstream 보호

(2)NEDO 프로젝트

①신원리 PUF 개발 프로젝트

그림4. NEDO 프로젝트 '복제 불가능 디바이스를 활용한 IoT 하드웨어 보안 기반 연구개발' 개요

그림5. Organic Flexible PUF

②PUF의 국제 표준화

그림6. PUF 평가방법을 국제표준화하는 의의

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6-2. 국립대학법인 쓰쿠바대학

그림7. (A)폐환형 DAE(좌) 및 개환형 DAE(우)의 분자 구조. (B)폐환 및 개환 상태의 DAE 마이크로 구체 형광 현미경 사진. (C)폐쇄 및 개환 상태의 DAE 마이크로 구체 1입자로부터의 발광 스펙트럼

그림8. (A)기판 표면에서의 자기 조직화에 의한 편평 타원체 형성 모식도.

(B)편평 타원체의 SEM 상. (C)편평 타원체 1입자로부터의 발광 스펙트럼

그림9. (A)기판 표면 위의 마이크로디스크 어레이 형성 프로세스 모식도. (B)표면 자기 조직화에서 용매 증기 어닐 시간 의존성 SEM 상. (C-G)개환 상태 DAE 마이크로디스크 어레이에 자외선/가시광을 조사한 후 형광 현미경 사진. (H-L)개환 상태 DAE 마이크로디스크 어레이에 대해 특정 픽셀에 자외선/가시광을 조사하여 쓰기/소거를 실시한 경우의 형광 현미경 사진

그림10. (A)친수 소수 패턴을 한 기판 표면에 DAE의 마이크로 반구체 어레이 형성 프로세스 모식도. (B)표면 자기 조직화에서 물/아세톤 혼합비 차이에 대한 형성물의 형상을 나타내는 전자 현미경 사진

그림11. (A)개환형 DAE로 이루어진 마이크로 반구체 어레이에 대해 포토마스크를 이용하여 그린 어레이의 형광 현미경 사진. (B)모나리자의 뺨 부분 확대 이미지. (C)각각 픽셀의 형광 스펙트럼

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6-3. 국립대학법인 도호쿠대학

그림12. 하드웨어 지문의 생성방식. 기존 방식(좌)과 새로운 방식(우)

그림13. 새로운 방식의 비용절감 효과

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6-4. 학교법인 리쓰메이칸대학

(1)클라우드 AI에서 에지 AI로

그림14. 에지 AI 디바이스와 사이버 피지컬 융합 AI 시스템.

(A)클라우드 학습·추론모델, (B) 에지 AI 추론모델, (C) 연합학습모델

(2)에지 AI를 탑재한 IoT 기기의 보안 문제

그림15. 안전한 에지 AI 시스템 하드웨어 실현

(3)CMOS 이미지 센서 PUF(CIS-PUF)

그림16. 이미지 센서 화소 트랜지스터의 편차를 PUF 정보에 채용

그림17. CMOS 이미지 센서 PUF를 이용한 이미지 데이터의 진정성 검증

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7. PUF의 장래 전망