طراحي و پياده‌سازي يك CRO-PUF با تعداد جفت چالش-پاسخ افزايش‌يافته به منظور توليد امن كليدهاي رمزنگاري در كاربردهاي مبتني بر اينترنت اشيا

با گسترش استفاده از دستگاه‌هاي اينترنت اشيا (IoT) و اتصال انسان‌ها به شبكه اينترنت، نياز به تامين امنيت در اين حوزه به يك چالش اساسي تبديل گرديد. رمزنگاري معمولي به دليل محاسبات پيچيده نمي‌تواند براي كاربردهاي IoT استفاده شود. از اين رو، PUFها معرفي شدند. PUF يك رويكرد نوآورانه و اميدواركننده براي تامين امنيت سامانه‌هاي فيزيكي ارائه مي‌دهد. تا كنون ساختارهاي مختلفي از PUF معرفي شده است. با بررسي مزايا و معايب انواع مختلف PUF، RO-PUF به دليل اينكه داراي ساختار مناسب‌تري براي پياده‌سازي بر روي FPGA است، به عنوان مورد مطالعه انتخاب گرديد. با تمركز بر روي RO-PUF و بررسي ساختارهاي پيشنهادي معرفي شده براي بهبود RO-PUF، ساختار CRO-PUF كه بهبود فزاينده‌اي در بهبود فضاي CRP ايجاد مي‌كند، به عنوان ساختار مطالعاتي انتخاب گرديد. با اصلاح ساختار CRO-PUF، اضافه كردن بلوك ديمالتي‌پلكسر و كاهش مسيرهاي بازخورد، ساختاري ايجاد مي‌شود كه فضاي CRP را به صورت فزاينده‌اي افزايش مي‌دهد و از لحاظ هزينه سخت‌افزاري و توان مصرفي نيز داراي مزيت مي‌گردد. نتايج پياده‌سازي نشان مي‌دهد كه علاوه بر بهبود فضاي CRP، طرح پيشنهادي در مقايسه با ساير ساختارهاي بهبود مناسبي نيز در معيارهاي سنجش مطلوبيت پاسخ‌هاي توليدي ايجاد مي‌كند. مقدار ميانگين قابليت اطمينان پاسخ‌هاي توليد شده توسط ساختار پيشنهادي، 98.33% و منحصر به‌فردي بيت‌هاي پاسخ، 47.54% است. همچنين، ميانگين يكنواختي بيت‌هاي پاسخ، 50.57% مي‌باشد.