14、移动设备安全：忆阻器与手势识别的应用

移动设备安全：忆阻器与手势识别的应用

1. 忆阻器在物理不可克隆函数（PUF）中的应用

忆阻器设备由于工艺变化对系统特性的显著影响，成为物理不可克隆函数（PUF）的理想选择。这里讨论了两种利用忆阻器不同特性的特定电路。

1.1 基于忆阻存储单元的 PUF

第一种是基于忆阻存储单元的 PUF，它利用了忆阻器 SET 时间的可变性。这种可变性使得每个忆阻器的 SET 时间都有所不同，从而为 PUF 提供了独特的特征。

1.2 基于横向读写的忆阻 PUF

第二种忆阻 PUF 依赖于横向读写两个设备或作为一个单元进行读写的能力。使用 Al/CuxO/Cu 设备的初步实验结果表明存在横向开关现象，即两个设备中的一个会固定在低电阻状态（LRS），并且最终哪个设备处于 LRS 是随机的。

1.3 忆阻器交叉开关作为侧信道攻击的对策

忆阻器交叉开关还可作为对抗侧信道攻击的潜在手段。特别是对于动态功率分析攻击，使用混合 CMOS - 忆阻器交叉开关实现的逻辑电路，其有源功率相对于同一系统的待机功率非常低。这种低有源功率使得基于忆阻器的系统产生的功率曲线基本淹没在噪声中，攻击者难以解读。

以下是忆阻器在 PUF 和对抗侧信道攻击应用的总结表格：
|应用场景|原理|优势|
| ---- | ---- | ---- |
|基于忆阻存储单元的 PUF|利用忆阻器 SET 时间的可变性|提供独特特征|
|基于横向读写的忆阻 PUF|横向读写设备，一个设备随机固定在 LRS|增加随机性|
|忆阻器交叉开关对抗侧信道攻击|有源功率低，功率曲线淹没在噪声