CrossBar를 통해 PUF 기술을 ReRAM에 도입

회사는 자사의 기술을 하드웨어 보안 애플리케이션에 적용할 예정입니다. ReRAM 기반 암호화 물리적 복제 방지 기능(PUF) 키의 형태입니다.

CrossBar Inc.는 저항성 RAM(ReRAM)으로 보안에 눈을 돌리고 있습니다.

회사는 보안 컴퓨팅 애플리케이션에서 생성할 수 있는 ReRAM 기반 암호화 물리적 복제 불가능 기능(PUF) 키의 형태로 하드웨어 보안 애플리케이션에 사용할 기술을 적용할 예정이다. CEO인 Mark Davis는 EE Times와의 전화 인터뷰에서 이는 비휘발성 반도체 메모리로 일반적으로 사용되는 방식에서 벗어나 CrossBar 기술의 새로운 시장을 열 것이라고 말했습니다.

PUF는 주어진 입력 및 조건("도전"이라고도 함)에 대해 고유 식별자 역할을 하는 물리적으로 정의된 "디지털 지문" 출력을 제공하는 물리적 개체이며, 가장 자주 마이크로프로세서와 같은 반도체 장치에 사용됩니다. PUF 키는 새로운 것은 아니지만 온라인 뱅킹과 사물 인터넷(IoT)의 등장으로 은행 카드나 결제 단말기와 같은 전용 전자 장치에 대한 디지털 보안 이상의 기회가 생겼습니다. 암호화 또는 디지털 서명에 대한 요구가 증가함에 따라 점점 더 많은 ASIC, 마이크로컨트롤러 및 SoC가 하드웨어 암호화 가속기 또는 소프트웨어 암호화 라이브러리를 내장하고 있음을 의미합니다.

CrossBar ReRAM PUF 키는 각각 단일 PUF 비트를 나타내는 단일 ReRAM 셀 또는 이중 ReRAM 셀을 사용하여 구현할 수 있습니다. (제공:CrossBar)

전통적으로 PUF 키는 SRAM을 사용했지만 그에 비해 ReRAM은 더 높은 수준의 무작위성과 훨씬 더 낮은 비트 오류율을 포함하여 많은 이점을 제공한다고 Davis는 말했습니다. 또한 침입 공격에 대한 내성이 더 강하고 퍼지 추출기, 도우미 데이터 또는 무거운 오류 수정 코드 없이도 광범위한 환경 변화를 처리할 수 있습니다. 전반적으로 SRAM보다 비용 효율적이라고 그는 말했습니다. "우리의 접근 방식을 사용하면 오류가 거의 없습니다."

Davis는 PUF 구현의 한계를 해결하는 것 외에도 ReRAM PUF는 높은 보안과 임베디드 NVM(비휘발성 메모리)이 모두 필요한 반도체 애플리케이션, 특히 임베디드 NVM이 쉽게 구현되지 않는 28nm 미만의 파운드리 노드에 이상적이라고 말했습니다. 사용 가능합니다.

특정 구현에 따라 이러한 PUF 키는 각각 단일 PUF 비트를 나타내는 단일 ReRAM 셀 또는 이중 ReRAM 셀을 사용하여 구현될 수 있습니다. ReRAM PUF 비트가 감지되면 각 반도체의 각 PUF 비트에 대해 무작위로 "1" 또는 "0"으로 관찰됩니다. IoT 칩이 256개의 ReRAM PUF 비트를 제조한 경우 제조된 각 부품에는 특정 반도체 칩에 고유한 256비트 키가 포함됩니다.

Davis는 오늘날 연결된 자율 장치가 너무 많기 때문에 ReRAM PUF 키에 대한 강력한 시장이 있다고 보고 있습니다. "공격 표면은 훨씬 더 크고 하드웨어 보안은 작업을 수행하는 가장 강력한 방법입니다." ReRAM은 식별, 암호화/암호 해독 및 인증에 사용되며, ReRAM 기술의 고유한 임의성 특성을 활용하여 각각의 개별 반도체 집적 회로(IC)가 고유하다고 그는 말했습니다. "임의성에 대한 업계 표준 테스트를 충족하는 완전히 임의의 키를 갖는 것이 중요합니다." 또 다른 중요한 특징은 PUF가 복제 불가능하다는 것입니다.

해커가 복잡한 시스템에 액세스하는 데 단일 취약점만 있으면 되기 때문에 하드웨어에 내장된 메모리 관련 보안에 대한 수요가 증가했습니다. 장치 보안의 필요성을 주도하는 것은 IoT일 뿐만 아니라 보안이 안정성과 기능 안전에 기여하는 커넥티드 차량입니다.

Infineon의 Semper Secure NOR 플래시는 기능 안전을 위한 진단 및 데이터 수정을 수행하는 동시에 하드웨어 신뢰 기반 역할을 합니다. (제공:인피니언)

이러한 추세에도 불구하고 PUF 시장은 크지 않을 것입니다. Objective Analysis의 수석 애널리스트인 Jim Handy는 CrossBar가 약간의 돈을 벌게 해줄 것이지만 물리적으로 PUF는 일반적으로 SoC와 같은 더 큰 것의 상대적으로 작은 요소라고 말했습니다. "30달러 가치가 있는 칩 온칩의 가치가 있을 수 있습니다." 그는 가까운 시일 내에 ReRAM PUF가 고급 애플리케이션에서 발견될 것이지만 결국에는 신용 카드용 칩에 이를 사용하는 시장이 생길 수 있다고 말했습니다. “그런 일이 일어나면 자리를 잡기까지 10년 이상이 걸릴 것입니다. 지금은 칩 사이에 멋진 보안을 수행해야 하는 고급 칩에 들어갈 것입니다.”

EEPROM과 같은 유사한 보안 기능을 제공할 수 있는 다른 메모리 기술이 있다고 Handy는 덧붙였습니다. 오늘날 암호, 복제 해시, 지문 데이터 및 기타 생체 인식 데이터와 같은 민감한 데이터를 쉽게 암호화할 수 있는 EEPROM이 있습니다.

Microchip Technology가 최근 발표한 24CS512부터 시작하는 I2C 직렬 EEPROM 제품군에는 외부 핀을 통해서만 전체 메모리 어레이를 잠그거나 잠금 해제할 수 있는 레거시 기능이 포함되어 있지만 메모리 어레이를 8개의 다른 영역으로 나누고 개별적으로 소프트웨어를 통해 영역 조합을 쓰기 방지합니다. 공장 보정 설정, 제조 데이터, MAC 주소 또는 기타 식별 정보와 같은 중요한 코드의 작은 부분이 프로그래밍된 다음 메인 어레이와 별도의 128바이트 메모리 공간인 새로운 잠금 가능 ID 페이지 기능으로 읽기 전용으로 설정됩니다.

다른 기술로는 현재 Infineon의 일부인 Spansion 및 Cypress와 같은 회사의 IP가 있습니다. Infineon의 Semper Secure는 기능 안전을 위한 진단 및 데이터 수정을 수행하는 동시에 하드웨어 루트 오브 트러스트 역할을 하는 NOR 플래시 옵션입니다. 보안 또는 비보안 액세스를 위해 프로비저닝할 수 있는 최대 8개의 메모리 영역을 제공하며, 하나는 다양한 크기, 자체 액세스 수준 및 다중 액세스가 가능한 관련 키를 갖도록 구성할 수 있습니다.

PUF는 온도 및 전원 공급 장치에 따라 달라질 수 있는 안정성을 포함하여 문제도 있다고 Handy는 말했습니다. "매우 안정적이어야 하지만 칩마다 달라야 합니다."

>> 이 기사는 원래 자매 사이트인 EE에 게시되었습니다. 시간.

관련 콘텐츠:

• SRAM PUF의 기본 사항 및 IoT 보안을 위한 배포 방법
• SRAM과 양자 유래 반도체 PUF 비교
• PUF 기술을 사용하여 개인 키 보안 격차를 메우는 MCU
• 출발할 준비가 된 새로운 메모리 기술
• Edge AI가 메모리 기술에 도전합니다

더 많은 Embedded를 보려면 Embedded의 주간 이메일 뉴스레터를 구독하세요.