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真贋判定技術 PUF のチップ出荷前の効率的な認証情報取得技術

研究課題

研究課題/領域番号 16K16031
研究種目

若手研究(B)

配分区分基金
研究分野 計算機システム
研究機関国立研究開発法人産業技術総合研究所

研究代表者

小笠原 泰弘  国立研究開発法人産業技術総合研究所, エレクトロニクス・製造領域, 主任研究員 (30635298)

研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
2018年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2017年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2016年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
キーワードPUF / 真贋判定 / 回路設計 / BIST / 真正乱数 / 偽造品対策 / 真正乱数生成 / 集積回路 / 真性乱数生成 / 計算機システム / 電子デバイス・機器 / システムオンチップ
研究成果の概要

本研究では半導体チップの偽造品の流通を防止するための技術である、真贋判定技術PUFの実用化のための課題について取り組んだ。PUF技術は出荷前に真贋判定の際に用いる認証情報を、製造した半導体チップから取り出す必要がある。さらに、出荷後には特定のシーケンスでのみ認証できるようにして、認証情報そのものにはアクセスできないようにする必要がある。
本研究ではPUF回路の認証時の入力と応答のペアを出荷前に多数取得するための回路を埋め込み、さらに出荷時の検査後にこの回路を破壊することで、出荷後に悪意あるものが認証情報を取得することを防ぐ仕組みを提案し、回路のシミュレーションにおいて動作、性能を実証した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

半導体チップの偽造品はすでに多数流通しており、専門的な報告のみならず、一般市民の目に触れる技術ニュース等でも取り上げられている。本研究成果は単にPUF技術の回路を提案する他の研究とは異なり、PUF技術を実際に実装し、製品に搭載して真贋判定の認証システムを運用する上で重要な役割を果たす。
本研究成果により正規の事業者が十分な量の認証情報の取得し、悪意あるものが認証情報を取得することを防ぐことの両方が同時に実現される。さらに、本手法により十分な量の認証情報を取得することにより、最新の攻撃技術である機械攻撃によるPUFへの攻撃に対しても十分な耐性を得ることが可能となる。

報告書

(6件)
  • 2019 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2018 実施状況報告書
  • 2017 実施状況報告書
  • 2016 実施状況報告書
  • 研究成果発表報告書
  • 研究成果

    (5件)

すべて 2023 2020 2019 2018

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (1件) (うち国際学会 1件) 産業財産権 (2件)

  • [雑誌論文] Implementation of pseudo-linear feedback shift register-based physical unclonable functions on silicon and sufficient Challenge?Response pair acquisition using Built-In Self-Test before shipping2020

    • 著者名/発表者名
      Ogasahara Yasuhiro、Hori Yohei、Katashita Toshihiro、Iizuka Tomoki、Awano Hiromitsu、Ikeda Makoto、Koike Hanpei
    • 雑誌名

      Integration

      巻: 71 ページ: 144-153

    • DOI

      10.1016/j.vlsi.2019.12.002

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Feasibility of a low-power, low-voltage complementary organic thin film transistor buskeeper physical unclonable function2019

    • 著者名/発表者名
      Ogasahara Yasuhiro、Kuribara Kazunori、Shintani Michihiro、Sato Takashi
    • 雑誌名

      Japanese Journal of Applied Physics

      巻: 58 号: SB ページ: SBBG03-SBBG03

    • DOI

      10.7567/1347-4065/aaf7fd

    • NAID

      210000135297

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Feasibility of Low-Power Organic Buskeeper PUF using Low-Voltage-Operation Complementary Organic TFT2018

    • 著者名/発表者名
      Yasuhiro Ogasahara
    • 学会等名
      The 2018 International Conference on Solid State Devices and Materials
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [産業財産権] 半導体デバイスのセキュリティ機能の検査装置2023

    • 発明者名
      小笠原 泰弘、堀 洋平
    • 権利者名
      国立研究開発法人産業技術総合研究所
    • 産業財産権種類
      特許
    • 取得年月日
      2023
    • 関連する報告書
      研究成果発表報告書
  • [産業財産権] 半導体デバイスのセキュリティ機能の検査装置2019

    • 発明者名
      小笠原 泰弘、堀 洋平
    • 権利者名
      国立研究開発法人 産業技術総合研究所
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2019-122969
    • 出願年月日
      2019
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2024-03-28  

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