CrossBar, ReRAM 기반 PUF 키로 차세대 하드웨어 보안 개척

CrossBar Inc.가 자사의 저항성 RAM(ReRAM) 기술을 활용해 암호학적 물리적 복제 방지 기능(PUF) 키를 생성함으로써 하드웨어 보안 분야로 포트폴리오를 확장하고 있습니다.

비휘발성 메모리에서 하드웨어 보안으로의 전환

CEO Mark Davis는 EE Times와의 인터뷰에서 이러한 변화가 CrossBar의 기존 비휘발성 반도체 메모리 중심 사업에서 벗어나는 전환점이며, 자사 기술의 새로운 시장을 열고 있다고 설명했습니다.

PUF 기술의 필요성 증대

PUF는 특정 챌린지에 대한 물리적 디바이스의 응답으로부터 고유한 디지털 지문을 생성합니다. PUF는 오랫동안 마이크로프로세서에서 사용되어 왔으나, 온라인 뱅킹과 사물인터넷(IoT)의 확산으로 ASIC, 마이크로컨트롤러, SoC 전반에서 하드웨어 기반 암호화, 서명, 인증의 필요성이 크게 증가했습니다.

ReRAM PUF의 장점: SRAM PUF 대비 우월성

기존 SRAM 기반 PUF와 달리 ReRAM은 더 높은 무작위성, 현저히 낮은 비트 오류율, 침입 공격에 대한 탁월한 내성을 제공합니다. 또한 무거운 오류 정정 방식 없이도 넓은 환경 변화를 견딜 수 있어 실제로는 더 비용 효율적이고 "오류 없는" 솔루션이라고 Davis는 강조합니다.

28nm 이하 공정에서의 강점

ReRAM PUF는 내장형 비휘발성 메모리가 부족한 28nm 이하 파운드리 노드에서 특히 매력적입니다. 각 PUF 비트는 무작위 0 또는 1로 읽히며, 256개의 ReRAM 셀을 가진 칩은 해당 디바이스 고유의 256비트 키를 생성합니다.

시장 전망과 적용 분야

Davis는 연결된 자율 디바이스의 폭발적 증가로 이러한 키에 대한 강력한 시장이 형성될 것으로 전망합니다. "하드웨어 보안은 확장되는 공격 표면에 대한 가장 강력한 방어 수단"이라고 그는 말합니다. 이 키들은 안전한 식별, 암호화/복호화, 인증을 가능하게 하며, 복제 불가능하고 업계 무작위성 표준을 충족합니다.

메모리 내장형 보안 수요는 IoT를 넘어 커넥티드 차량으로 확대되고 있으며, 여기서 보안은 신뢰성과 기능 안전성의 기반이 됩니다.

경쟁 기술과 시장 규모

PUF 시장은 상대적으로 소규모로, 일반적으로 더 큰 SoC 내의 작은 구성 요소에 불과하지만, 고급 보안이 필수적인 하이엔드 칩에서는 수익 기회가 존재합니다. Objective Analysis의 수석 분석가 Jim Handy는 PUF가 30달러 칩에서 1센트 미만의 비중을 차지할 수 있지만, 향후 10년간 결제 카드 등으로 응용이 확대될 것으로 예상합니다.

EEPROM 등 다른 메모리 기술도 보안 기능을 제공합니다. Microchip의 24CS512 I2C EEPROM은 영역 기반 쓰기 보호와 전용 잠금 가능 ID 페이지를 통해 중요한 보정 데이터나 MAC 주소를 보호합니다. Infineon의 Semper Secure NOR 플래시는 최대 8개의 구성 가능한 메모리 영역과 고유한 액세스 레벨 및 관련 키를 제공하며, Spansion과 Cypress(현 Infineon)의 IP도 옵션입니다.

과제와 전망

PUF는 온도와 전원 공급 변동에 영향을 받을 수 있는 안정성 문제를 안고 있습니다. 디바이스 간 일관된 성능 확보는 여전히 필수적인 과제입니다.

원문 출처: EE Times

관련 콘텐츠:

• SRAM PUF 기초와 IoT 보안 적용 방법
• SRAM vs 양자 유래 반도체 PUF 비교
• MCU, PUF 기술로 개인 키 보안 공백 해소
• 차세대 메모리 기술, 본격 도약 준비
• 에지 AI가 메모리 기술에 던지는 도전

더 많은 임베디드 인사이트를 원하시면 Embedded 주간 이메일 뉴스레터를 구독하세요.