Simple authentication protocols based on conventional physical unclonable function (PUF) are vulnerable to modeling attacks and other security threats. This paper proposes an arbiter PUF based on a linear feedback shift register (LFSR-APUF). Different from the previously reported linear feedback shift register for challenge extension, the proposed scheme feeds the external random challenges into the LFSR module to obfuscate the linear mapping relationship between the challenge and response. It can prevent attackers from obtaining valid challenge-response pairs (CRPs), increasing its resistance to modeling attacks significantly. A 64-stage LFSR-APUF has been implemented on a field programmable gate array (FPGA) board. The experimental results reveal that the proposed design can effectively resist various modeling attacks such as logistic regression (LR), evolutionary strategy (ES), Artificial Neuro Network (ANN), and support vector machine (SVM) with a prediction rate of 51.79% and a slight effect on the randomness, reliability, and uniqueness. Further, a lightweight authentication protocol is established based on the proposed LFSR-APUF. The protocol incorporates a low-overhead, ultra-lightweight, novel private bit conversion Cover function that is uniquely bound to each device in the authentication network. A dynamic and timevariant obfuscation scheme in combination with the proposed LFSR-APUF is implemented in the protocol. The proposed authentication protocol not only resists spoofing attacks, physical attacks, and modeling attacks effectively, but also ensures the security of the entire authentication network by transferring important information in encrypted form from the server to the database even when the attacker completely controls the server.


翻译:暂无翻译

0
下载
关闭预览

相关内容

ACM/IEEE第23届模型驱动工程语言和系统国际会议,是模型驱动软件和系统工程的首要会议系列,由ACM-SIGSOFT和IEEE-TCSE支持组织。自1998年以来,模型涵盖了建模的各个方面,从语言和方法到工具和应用程序。模特的参加者来自不同的背景,包括研究人员、学者、工程师和工业专业人士。MODELS 2019是一个论坛,参与者可以围绕建模和模型驱动的软件和系统交流前沿研究成果和创新实践经验。今年的版本将为建模社区提供进一步推进建模基础的机会,并在网络物理系统、嵌入式系统、社会技术系统、云计算、大数据、机器学习、安全、开源等新兴领域提出建模的创新应用以及可持续性。 官网链接:http://www.modelsconference.org/
强化学习最新教程,17页pdf
专知会员服务
182+阅读 · 2019年10月11日
[综述]深度学习下的场景文本检测与识别
专知会员服务
78+阅读 · 2019年10月10日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月22日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
18+阅读 · 2018年12月24日
disentangled-representation-papers
CreateAMind
26+阅读 · 2018年9月12日
【推荐】深度学习目标检测全面综述
机器学习研究会
21+阅读 · 2017年9月13日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
VIP会员
相关VIP内容
强化学习最新教程,17页pdf
专知会员服务
182+阅读 · 2019年10月11日
[综述]深度学习下的场景文本检测与识别
专知会员服务
78+阅读 · 2019年10月10日
相关资讯
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月22日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
18+阅读 · 2018年12月24日
disentangled-representation-papers
CreateAMind
26+阅读 · 2018年9月12日
【推荐】深度学习目标检测全面综述
机器学习研究会
21+阅读 · 2017年9月13日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员