2D CuInP2S6中的铁电随机性及其对真正随机数发生器的应用
Seongkweon Kang1, Doojin Hong2, Biswajit Das3,4
1Department of Semiconductor Convergence Engineering, Sungkyunkwan University, Suwon, 16419, South Korea.
Advanced materials (Deerfield Beach, Fla.)
|July 16, 2024
概括
本研究介绍了一种使用纳米级铁电材料的低功耗,低成本的真随机数发生器 (TRNG). 该设备通过生成无法克隆的,加密安全的随机位流来为物联网 (IoT) 应用提供增强的安全性.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 电气工程 电气工程
- 网络安全 网络安全
背景情况:
- 真正随机数生成器 (TRNG) 对物联网 (IoT) 安全至关重要,但传统设计容易受到机器学习攻击.
- 纳米级材料为开发安全和不可预测的硬件电路提供了一个有希望的替代方案.
研究的目的:
- 开发一种低功率,低成本的TRNG,使用随机铁电极化开关.
- 评估开发的TRNG用于硬件安全应用的安全性和随机性质.
主要方法:
- 在2D CuInP2S6 (CIPS) 电容结构中利用了随机铁电极化切换.
- 分析了由独立电极二极体的概率性切换产生的随机性.
- 使用设备对设备的变化和NIST随机性测试评估TRNG性能.
主要成果:
- 通过接近理想的,统一性,独特性和哈明距离实现了增强的随机变性.
- 通过对设备变异的系统检查,证明了无法克隆.
- 生成了成功通过所有NIST随机性测试的加密比特流.
结论:
- 基于纳米CIPS的TRNG是电路集成的,为边缘设备的硬件安全提供了一个安全的解决方案.
- 这种TRNG在物联网生态系统中提供了先进数据加密和强大的身份验证的潜力.
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