Skip to main content
main-content

Tipp

Weitere Artikel dieser Ausgabe durch Wischen aufrufen

18.05.2021 | Ausgabe 3/2021

Journal of Electronic Testing 3/2021

A Secure and Robust PUF-based Key Generation with Wiretap Polar Coset Codes

Zeitschrift:
Journal of Electronic Testing > Ausgabe 3/2021
Autoren:
Yonghong Bai, Zhiyuan Yan
Wichtige Hinweise
Responsible Editor: N. Karimi.

Publisher’s Note

Springer Nature remains neutral with regard to jurisdictional claims in published maps and institutional affiliations.

Abstract

Millions of small and resource constrained devices are expected to connect in the fifth-generation (5G) network. To secure the devices, physical unclonable functions (PUFs) offer a practical solution of secret key generations. Polar codes have been considered in PUF-based key generation schemes to ensure robustness and security. However, we have proven that helper data errors have catastrophic effects on the hard-in min-sum based successive cancellation decoding in the scheme, which leads to decoding failures no matter how strong the polar codes are. In this paper, a new polar-based fuzzy extractor is proposed to securely and robustly generate secret keys from unstable and biased PUF bits. To handle the secrecy leakage caused by bias, we design an OR-based debiasing to control the resulting bias in \([2-g,0.5]\), where \(g\) is the golden ratio, and then the secrecy leakage caused by the resulting bias is hidden by wiretap polar coset codes. We evaluate the upper bound of the secrecy leakage using the Hamming weights of polar codewords and then determine the length of mask for meeting certain security and robustness requirements. In addition, we give a secure and robust polar construction algorithm for our key generation scheme based on Reed-Muller codes. Simulation results show that our design needs fewer PUF bits than other state-of-the-arts.

Bitte loggen Sie sich ein, um Zugang zu diesem Inhalt zu erhalten

Sie möchten Zugang zu diesem Inhalt erhalten? Dann informieren Sie sich jetzt über unsere Produkte:

Springer Professional "Wirtschaft+Technik"

Online-Abonnement

Mit Springer Professional "Wirtschaft+Technik" erhalten Sie Zugriff auf:

  • über 69.000 Bücher
  • über 500 Zeitschriften

aus folgenden Fachgebieten:

  • Automobil + Motoren
  • Bauwesen + Immobilien
  • Business IT + Informatik
  • Elektrotechnik + Elektronik
  • Energie + Umwelt
  • Finance + Banking
  • Management + Führung
  • Marketing + Vertrieb
  • Maschinenbau + Werkstoffe
  • Versicherung + Risiko

Testen Sie jetzt 30 Tage kostenlos.

Springer Professional "Technik"

Online-Abonnement

Mit Springer Professional "Technik" erhalten Sie Zugriff auf:

  • über 50.000 Bücher
  • über 380 Zeitschriften

aus folgenden Fachgebieten:

  • Automobil + Motoren
  • Bauwesen + Immobilien
  • Business IT + Informatik
  • Elektrotechnik + Elektronik
  • Energie + Umwelt
  • Maschinenbau + Werkstoffe




Testen Sie jetzt 30 Tage kostenlos.

Springer Professional "Wirtschaft"

Online-Abonnement

Mit Springer Professional "Wirtschaft" erhalten Sie Zugriff auf:

  • über 58.000 Bücher
  • über 300 Zeitschriften

aus folgenden Fachgebieten:

  • Bauwesen + Immobilien
  • Business IT + Informatik
  • Finance + Banking
  • Management + Führung
  • Marketing + Vertrieb
  • Versicherung + Risiko




Testen Sie jetzt 30 Tage kostenlos.

Literatur
Über diesen Artikel

Weitere Artikel der Ausgabe 3/2021

Journal of Electronic Testing 3/2021 Zur Ausgabe