Что такое SAF-PUF? Продолжаем разбираться в #криптословаре «Криптонита»! — 15 июня 2026 г. в 14:28:33.295
Что такое SAF-PUF? Продолжаем разбираться в #криптословаре «Криптонита»! ❗️В современной криптографии применяется так называемая физически неклонируемая функция (physical unclonable function — PUF). Она извлекает уникальную цифровую метку из случайных, неконтролируемых дефектов микросхем. Поскольку точно воспроизвести эти физические искажения невозможно, PUF служит как уникальным идентификатором устройства, так и источником энтропии. Традиционные PUF (например, SRAM PUF) чувствительны к внешним условиям: температура и напряжение меняют их отклик, внося шумы. Для их стабильной работы требуются энергозатратные схемы коррекции ошибок, что затрудняет использование PUF в сфере «интернета вещей» (IoT), граничных вычислений (Edge computing) и носимых устройств. ◾В 2026 году группой исследователей из Шанхайского университета была предложена архитектура SAF-PUF (Stuck-at-Fault PUF). Она решает описанную выше проблему на физическом уровне и базируется на свойствах резистивной памяти (RRAM). В RRAM бит представлен высоким или низким сопротивлением ячейки, однако из-за производственных дефектов часть ячеек навсегда «залипает» в состоянии логического нуля или единицы. Их случайные и уникальные для каждой схемы адреса становятся источником физической энтропии. 📌В каждом сеансе выбираются разные случайные участки памяти PUF. Поэтому если злоумышленник перехватит пару «запрос-ответ», то не сможет использовать её для повторной аутентификации даже зная карту дефектов. Такой механизм получил название «используй-и-скрой» (use then conceal). Главное преимущество SAF-PUF в том, что отклик не меняется в широком диапазоне температур (от -40 °C до 125 °C), обеспечивая нулевую частоту битовых ошибок и возможность отказаться от схем коррекции ошибок. Это даёт легковесную альтернативу хранению ключей в энергонезависимой памяти и позволяет интегрировать SAF-PUF в стандартные протоколы.