34、自安全PUF：通过掩码保护环形PUF

自安全PUF：通过掩码保护环形PUF

1. 引言

环形物理不可克隆函数（Loop PUF）在安全领域有着重要应用，但面临着侧信道分析（SCA）的威胁。为了保护Loop PUF，本文介绍了一种基于时间掩码的方法，通过随机化测量顺序来抵御SCA攻击，同时利用计数器的最低有效位（LSB）作为随机掩码位，实现自安全的设计。

2. 时间掩码

Loop PUF的测量是顺序进行的，先对挑战C进行测量，然后对其补码¬C进行测量。这种有序的顺序测量容易被SCA利用。为了保护顺序测量免受SCA攻击，通过一个1位掩码m来随机化测量顺序，以推导特定的PUF响应位kC。

以下是受保护的Loop PUF操作算法：

Algorithm 2. Protected Loop PUF Operation
Input: Challenge C (a word of N bits)
Input: Measurement time in terms of periods nacq of the reference clock
Input: mask m (1-bit random variable)
Output: Response δC (a signed integer whose sign is mapped to the secret bit kC)
1: Set current challenge C′ = m ? C : ¬C
2: Count oscillations of Loop PUF for nacq cycles of reference clock ⇒vC′
3: Set curren