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Physical Unclonable Functions Using Analog Circuit

Research Project

Project/Area Number 19K11977
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 60070:Information security-related
Research InstitutionTokyo National College of Technology

Principal Investigator

Kang Hyunho  東京工業高等専門学校, 電子工学科, 准教授 (40509204)

Project Period (FY) 2019-04-01 – 2022-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2021)
Budget Amount *help
¥4,420,000 (Direct Cost: ¥3,400,000、Indirect Cost: ¥1,020,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Fiscal Year 2019: ¥2,340,000 (Direct Cost: ¥1,800,000、Indirect Cost: ¥540,000)
Keywords物理的クローン不可関数 / アナログ部品 / PUF / 機械学習
Outline of Research at the Start

ハードウェアの指紋のような,物理的クローン不可関数(Physical Unclonable Function)を発見する研究として,一般的にこの技術は,模造や複製ができないので,偽造防止のために製品を明確に特定する用途に使用できる.特に,アナログ部品から物理的クローン不可関数を抽出する方式と学校の実験授業のレベルでも,最先端の基礎概念が把握できることについて明らかにする.

Outline of Final Research Achievements

As a study to discover physical unclonable functions (PUFs) such as hardware fingerprints, the first result was the discovery of physical unclonable functions in analog components. The second achievement is that students were able to experience state-of-the-art research experiments in electronic circuit experiments conducted in high schools, KOSEN and universities.
In other words, this study proposes a PUF that uses analog devices. Because many IoT devices contain many analog elements, we assume it is possible to create a PUF for each device individually. Our research on analog PUFs proposes four types of circuits, one is to use a resistor matrix circuit and it is also suggested to use a Hartley oscillator circuit, a wien bridge oscillator circuit and an astable multivibrator circuit.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

現在までに研究された電子的特性を利用した物理的クローン不可関数(Physical Unclonable Function, 以下PUF)の多くはSRAM PUFと呼ばれるメモリを利用したものやFPGA(Field-Programmable Gate Array)の内部の細かい特性によるデジタル的な変化を特徴として利用しているものが主であった. そこでPUF製造が目的ではなかったアナログ部品から固有の信号を取り出すことで,固有のトークン製造コストを極端に低くすることが可能であり,このような研究アプローチは学術的・社会的に非常に価値があると考える.

Report

(4 results)
  • 2021 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2020 Research-status Report
  • 2019 Research-status Report
  • Research Products

    (10 results)

All 2021 2020

All Presentation (10 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results)

  • [Presentation] Physical Unclonable Function Using Hartley Oscillator2021

    • Author(s)
      Soga Ryota、Kang Hyunho
    • Organizer
      2021 IEEE 10th Global Conference on Consumer Electronics (GCCE2021)
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] フェイク動画の検出に有効な顔領域の検討2021

    • Author(s)
      小林 佐介, 姜玄浩
    • Organizer
      電子情報通信学会 マルチメディア情報ハイディング・エンリッチメント研究会(EMM)
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] Wien bridge 発振器を用いた物理的クローン不可関数に関する研究2021

    • Author(s)
      曽我 諒太, 姜玄浩
    • Organizer
      電子情報通信学会 マルチメディア情報ハイディング・エンリッチメント研究会(EMM)
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] 画像認識を用いた森林火災検知に関する研究2021

    • Author(s)
      植田 優貴, 姜玄浩
    • Organizer
      電子情報通信学会 マルチメディア情報ハイディング・エンリッチメント研究会(EMM)
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] ハートレー発振器を用いた物理的クローン不可関数に関する研究2021

    • Author(s)
      曽我諒太,姜玄浩
    • Organizer
      電子情報通信学会 マルチメディア情報ハイディング・エンリッチメント研究会(EMM)
    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Presentation] Physical Unclonable Function Using Carbon Resistor2020

    • Author(s)
      Ryota Soga, Hyunho Kang
    • Organizer
      2020 IEEE 9th Global Conference on Consumer Electronics (GCCE2020),
    • Related Report
      2020 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] カーボン抵抗を用いた物理的クローン不可関数に関する研究2020

    • Author(s)
      曽我諒太,姜玄浩
    • Organizer
      電子情報通信学会 マルチメディア情報ハイディング・エンリッチメント研究会(EMM)
    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Presentation] 機械学習を用いた危険物検出に関する研究2020

    • Author(s)
      田島リオ,姜玄浩
    • Organizer
      電子情報通信学会 マルチメディア情報ハイディング・エンリッチメント研究会(EMM)
    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Presentation] 頬を用いた3Dマスクの顔認証なりすまし防止に関する研究2020

    • Author(s)
      藤玲央,姜玄浩
    • Organizer
      電子情報通信学会 マルチメディア情報ハイディング・エンリッチメント研究会(EMM)
    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Presentation] 画像処理を用いた自律走行システムに向けたGAN応用の検討2020

    • Author(s)
      大村 秀,姜玄浩
    • Organizer
      電子情報通信学会 マルチメディア情報ハイディング・エンリッチメント研究会(EMM)
    • Related Report
      2019 Research-status Report

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Published: 2019-04-18   Modified: 2023-01-30  

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