1
00:00:00,000 --> 00:00:16,050
33C3 Музика

2
00:00:16,050 --> 00:00:22,529
Геральд: Добре, привітайте Пола 
ван Обела, аспіранта Університету Радбуда

3
00:00:22,529 --> 00:00:29,540
в Неймегені, і він збирається виступити з 
доповіддю про фізично неклоновані функції.

4
00:00:29,540 --> 00:00:31,258
Поаплодуємо, будь ласка.

5
00:00:31,258 --> 00:00:38,809
оплески
Дякую.

6
00:00:38,809 --> 00:00:42,250
Пол: Дякую, дякую за запрошення,
дякую, що запросили в прайм-тайм,

7
00:00:42,250 --> 00:00:45,329
коли всі нарешті прокидаються,
але ще не п'яні.

8
00:00:45,329 --> 00:00:46,329
тихий сміх

9
00:00:46,329 --> 00:00:52,680
І дякую, що дозволили мені позмагатися з
з космічним треком. Отже, мій Геральд

10
00:00:52,680 --> 00:01:00,350
пояснив, хто я такий, але робота в цьому
виступі, взагалі-то, не моя. Це

11
00:01:00,350 --> 00:01:06,300
багатьох авторів, і цитати будуть майже на
кожному слайді. Не звертайте

12
00:01:06,300 --> 00:01:10,680
на них увагу. Мені було дуже важко
зробити два різних набори

13
00:01:10,680 --> 00:01:17,040
слайдів. Завантажте слайди пізніше, якщо
щось вас зацікавило. Весь задум

14
00:01:17,040 --> 00:01:20,720
- зацікавити вас цим матеріалом,
щоб ви почали читати статті,

15
00:01:20,720 --> 00:01:25,220
і змусити вас впроваджувати ці речі
самостійно. Отже, без зайвих сумнівів і

16
00:01:25,220 --> 00:01:30,790
без подальшої егоцентричної балаканини,
давайте подивимось на проблему, яку намагаємось

17
00:01:30,790 --> 00:01:40,330
вирішити. У сфері комп'ютерної безпеки, з
1980-х років помітили, що може знадобитися

18
00:01:40,330 --> 00:01:46,040
унікальна ідентифікація та автентифікація
пристроїв. А потім, зокрема, інтегровані

19
00:01:46,040 --> 00:01:52,420
схеми. Отже, ми хочемо відрізнити
мікросхеми, унікально, від однакових

20
00:01:52,420 --> 00:02:00,230
виробничих масок, рівномірно, і з високою
точністю, безпомилково. Ех, легке завдання,

21
00:02:00,230 --> 00:02:07,290
чи не так? Отже, щоб пояснити, як ми 
отримуємо до фізично неклонованих функцій,

22
00:02:07,290 --> 00:02:11,260
я спочатку поясню трохи історії
боротьби з підробками. І

23
00:02:11,260 --> 00:02:15,630
боротьба з підробкою, ви можете думати про
гроші, ви можете уявити собі картки
з магнітною стрічкою,

24
00:02:15,630 --> 00:02:22,420
що посвідчують особу, і лічильники
ядерних бомб, або, як їх зазвичай

25
00:02:22,420 --> 00:02:28,960
називають «Договір з обмеженою
річчю» ідентифікатори. Давайте почнемо з

26
00:02:28,960 --> 00:02:35,910
грошей. Історично склалося так, що гроші
були захищені дуже складними зображеннями.

27
00:02:35,910 --> 00:02:41,981
Це приклад після Революції Гідності в США,
і мені особисто дуже подобається,

28
00:02:41,981 --> 00:02:47,011
скажімо, «Підробляти - це смерть».
Тому що, знаєте, хоча це був

29
00:02:47,011 --> 00:02:52,600
злочин проти держави, вас було витягнуто
і четвертовано, коли це зробили. Тоді ми

30
00:02:52,600 --> 00:02:56,340
перемотаємось на кілька століть вперед,
я б хотів дізнатися у глядачів, хто

31
00:02:56,340 --> 00:03:02,260
коли-небудь бачив таке? ... Досить часто.
Хто-небудь може сказати мені, що це?

32
00:03:02,260 --> 00:03:04,870
коментарі аудиторії (не чути)

33
00:03:04,870 --> 00:03:12,610
Сузір'я Євросоюзу. Воно призначене
щоб запобігати ксероксам

34
00:03:12,610 --> 00:03:17,220
копіювати ваші гроші. Отже, коли ксерокс
виявить цю штуку, він просто

35
00:03:17,220 --> 00:03:22,290
не... він скаже: «Я не хочу копіювати». 
Ви можете використовувати це на своїх

36
00:03:22,290 --> 00:03:29,480
речах, якщо хочете. Але ми бачимо
спільну тему в цих кількох

37
00:03:29,480 --> 00:03:35,060
століть, а саме: ви позначаєте всі дійсні
купюри однаково, а потім переконуєтесь,

38
00:03:35,060 --> 00:03:41,770
що можете перевірити ці позначки, щоб
визначити, що вони є легітимними.

39
00:03:41,770 --> 00:03:47,980
Альтернативою цьому було б мати різні 
позначки для кожної купюри, і підписувати

40
00:03:47,980 --> 00:03:54,620
їх. Але, ви потрапляєте в цілу
купу питань, наприклад, як мені потім

41
00:03:54,620 --> 00:04:01,250
запобігти копіюванню цієї відмітки для
конкретної банкноти і не скопіювати її сто

42
00:04:01,250 --> 00:04:04,750
тисяч разів, і просто, знаєте, не 
скопіювавши при цьому підпис. Адже

43
00:04:04,750 --> 00:04:17,190
ніхто не перевіряє паперові гроші онлайн.
Отже, у 1983 році Бейдер запропонував

44
00:04:17,190 --> 00:04:23,540
спосіб боротьби з підробкою, який полягав
у розсипанні відрізків довільної довжини

45
00:04:23,540 --> 00:04:30,570
до того, як він стане папером...
муллом. (?)

46
00:04:30,570 --> 00:04:38,650
Потім ви заробляєте гроші, використовуєте
сканер зі світловим бар'єром, тобто

47
00:04:38,650 --> 00:04:43,010
все, що робить ксерокс. Потім з'являється
візерунок, який з'являється навколо

48
00:04:43,010 --> 00:04:47,810
світлової смуги. І ви витягаєте цей
візерунок, перетворюючи його на серію

49
00:04:47,810 --> 00:04:54,190
бітів і підписуєте цей шаблон. Потім
ви друкуєте підпис на купюрі. Тепер

50
00:04:54,190 --> 00:04:57,241
з цим є проблеми, які пояснюються
в цих документах, я не

51
00:04:57,241 --> 00:05:04,980
маю часу заглиблюватися в них, але в
принципі, це працює. Потім, далі, картки.

52
00:05:04,980 --> 00:05:09,130
Ви знаєте магнітні смужки і ПІН-код, ми
використовуємо їх в Європі, я думаю, що

53
00:05:09,130 --> 00:05:16,110
ви все ще використовуєте їх у США, я не 
впевнений. Оскільки ніхто не вміє копіювати

54
00:05:16,110 --> 00:05:24,770
магстрапси, так? Отже, ти додаєш щось 
на карту, щоб її можна було виявити

55
00:05:24,770 --> 00:05:30,299
коли хтось скопіював картку на підробку.
Отже, ви використовуєте голограми. Наскільки

56
00:05:30,299 --> 00:05:35,800
я знаю, голограми зараз можна копіювати,
Я не маю посилань на літературу,

57
00:05:35,800 --> 00:05:47,320
але багато чого можна зробити. У 1980 році
у 1980 році вже пропонував це: Ви навмання

58
00:05:47,320 --> 00:05:57,400
розсіюєте магнітні волокна у покритті, ви
скануєте ці волокна за допомогою, ну,

59
00:05:57,400 --> 00:06:03,500
електромагнітного датчика, і перетворюєте
їх в імпульси, а імпульси з годинником

60
00:06:03,500 --> 00:06:08,530
і т.д., знову перетворити їх на біти, 
підписуєте цей шаблон і т.д. Існує також

61
00:06:08,530 --> 00:06:12,341
така гарна пропозиція, де ви навмання
розсіяти провідні частинки у

62
00:06:12,341 --> 00:06:17,780
в ізоляційному матеріалі і сканувати його
мікрохвильовкою, це той самий принцип з

63
00:06:17,780 --> 00:06:25,710
1980-х. Далі, документи, що посвідчують
особу, хтось запропонував
використовувати напівпрозорість

64
00:06:25,710 --> 00:06:34,340
паперової смужки в документі, що посвідчує особу,
відскануйте цю смужку, перетворіть прозорість

65
00:06:34,340 --> 00:06:40,570
у бітову маску, підпишіть бітову маску,
і так далі. Тепер, Сіммонс вже сказав, що

66
00:06:40,570 --> 00:06:44,270
це було занадто легко клонувати, тому що,
ви можете просто сфотографувати

67
00:06:44,270 --> 00:06:51,229
і відтворити його за допомогою
фотографічними методами. Отже, прозорість

68
00:06:51,229 --> 00:06:57,120
не дуже добра. Тепер ви також можете
потенційно використати точний

69
00:06:57,120 --> 00:07:03,980
тривимірний візерунок бавовняних волокон
з паперу. Але ця пропозиція також була в

70
00:07:03,980 --> 00:07:14,470
1991, Сіммонс також сказав, що це
неможливо зробити. Однак у 1999 році,

71
00:07:14,470 --> 00:07:18,600
хтось придумав щось подібне,
вони беруть хеш текстури поштового

72
00:07:18,600 --> 00:07:23,949
конверта, і ви друкуєте квадрат на
конверті, з високою роздільною здатністю

73
00:07:23,949 --> 00:07:30,910
фотографії, а потім хешуєте її з певним
хеш-кодом, який гарантує, що всі

74
00:07:30,910 --> 00:07:40,620
ці речі зводяться до того ж бітового
шаблону кожного разу. Це працює. Потім

75
00:07:40,620 --> 00:07:46,990
нарешті, ці обмежені Договором речі,
мітки частинок, ви, по суті.

76
00:07:46,990 --> 00:07:52,560
прикріплюєте таку мітку на поверхню
предмета, а потім обробляєте його

77
00:07:52,560 --> 00:07:57,610
ультрафіолетом, щоб перетворити
на склоподібну речовину, яка

78
00:07:57,610 --> 00:08:03,500
робить втручання очевидним, якщо я спробую
його зняти, скло розбивається, а також

79
00:08:03,500 --> 00:08:08,350
зберігає орієнтацію частинок, і потім
ви накладаєте на неї лазер, дивитеся на

80
00:08:08,350 --> 00:08:13,760
відбитий візерунок, отримуєте ідентифікатор.
Отже, якщо у вас колись буде купа

81
00:08:13,760 --> 00:08:19,750
ядерних бомб, щоб порахувати, це може бути
цікавим. Спільною темою тут є те, що

82
00:08:19,750 --> 00:08:27,220
ми використовуємо внутрішній аспект,
який неможливо скопіювати, але легко

83
00:08:27,220 --> 00:08:35,938
читається. Вона непередбачувана, і вона
в ідеалі має бути незмінним. Що призводить

84
00:08:35,938 --> 00:08:46,420
до нас до пропозиції 2001 року про фізичні
односторонніх функцій. Ідея була такою,

85
00:08:46,420 --> 00:08:55,279
у вас є епоксидна смола з малими скляними
ви застигаєте епоксидну смолу, робите

86
00:08:55,279 --> 00:08:58,119
з неї кульки розміром десять на два
з половиною мм, не знаю точних

87
00:08:58,119 --> 00:09:06,350
вимірів. Я кажу «сфера», я маю на увазі
як це називається, куб... кубоїди,

88
00:09:06,350 --> 00:09:10,959
щось таке... А потім ви освітлюєте
лазером, і виходить плямистий

89
00:09:10,959 --> 00:09:14,769
візерунок, тому що лазер
розсіюється у дійсно непередбачуваному

90
00:09:14,769 --> 00:09:22,660
вигляді, і ви фіксуєте це у 320х240
пікселів, перетворюєте 2400 бітний

91
00:09:22,660 --> 00:09:27,249
ключ за перетворенням Габора. Я не
знаю, як працює математика за цим, тому що

92
00:09:27,249 --> 00:09:34,309
це не моя сфера діяльності. І ви отримуєте
цікаві властивості, такі як свердління

93
00:09:34,309 --> 00:09:39,420
отвору, половина свердел вилітає, тож
це стійкість до злому, і це відображає

94
00:09:39,420 --> 00:09:45,480
роботу односторонніх функцій, як SHA-1 і
SHA-256: якщо ви перевернете один біт

95
00:09:45,480 --> 00:09:51,310
на вході, половина бітів на виході буде
перевернута. Таким чином, ця стаття є першою

96
00:09:51,310 --> 00:10:00,740
роботою, яка запропонувала це як зв'язок
з криптографією. Тож тут, зчитування

97
00:10:00,740 --> 00:10:06,239
структури є можливим, тому що, у вас
є цей скляний візерунок, ви можете просто

98
00:10:06,239 --> 00:10:10,269
- Я кажу «просто», але ви можете використовувати
мікроскопічні методи, щоб прочитати його

99
00:10:10,269 --> 00:10:18,129
точно, але бажаю вам удачі з такою
субмікронною точністю для всіх цих скляних

100
00:10:18,129 --> 00:10:31,059
сфер в епоксидній смолі. Отже, ви можете,
в теорії, якщо знаєте структуру, імітувати

101
00:10:31,059 --> 00:10:37,779
або змоделювати, як лазер проходить крізь
крізь це. Але це вимагає багато

102
00:10:37,779 --> 00:10:44,740
обчислювальних потужностей, і щоб... ви
не можете створити базу даних відповідей

103
00:10:44,740 --> 00:10:52,799
до викликів, тому що уявіть, що
виклик у структурі - це лазер під

104
00:10:52,799 --> 00:10:57,529
різними орієнтаціями, наприклад,
лазер під кутом 5 градусів, або 10

105
00:10:57,529 --> 00:11:02,760
градусів або 20 градусів, і в різних
місцях, і всі ці відповіді будуть

106
00:11:02,760 --> 00:11:10,250
різними. Тож простір викликів-відповідей
неймовірно величезний. Тому протокол тут

107
00:11:10,250 --> 00:11:17,279
буде таким: по-перше, ви читаєте це на
довіреному терміналі, створюєте випадкову

108
00:11:17,279 --> 00:11:21,969
колекцію пар «виклик-відповідь».
Ваші виклики повинні залишатися в таємниці

109
00:11:21,969 --> 00:11:27,369
тому що далі ви отримуєте запит на
аутентифікацію від ненадійного терміналу,

110
00:11:27,369 --> 00:11:34,699
ви кидаєте виклик цьому терміналу. Ідея
полягає в тому, що неможливо відправити

111
00:11:34,699 --> 00:11:42,769
правильний ключ відповіді, якщо не маєте
пристрою, що містить цей PUF, е-е, тобто

112
00:11:42,769 --> 00:11:46,920
фізичну односторонню функцію. Отже, ви
отримуєте ключ відповіді і відхиляєте

113
00:11:46,920 --> 00:11:55,950
це, якщо ключ відрізняється на багато бітів.
Тому що це не буде ідеальний збіг. Ось.

114
00:11:55,950 --> 00:12:01,259
Можуть бути подряпини, можуть бути
мікронні відмінності в орієнтації, це

115
00:12:01,259 --> 00:12:08,619
може бути погана камера, ви отримаєте
відмінності, і те, як ви потім

116
00:12:08,619 --> 00:12:18,999
обчислюєте найменш ймовірний
рівень прийнятності підробленого пристрою

117
00:12:18,999 --> 00:12:23,769
який вам потрібен, і потім ви отримуєте цю
кількість бітів. І тоді ви можете отримати

118
00:12:23,769 --> 00:12:28,620
кращий відсоток збігів, якщо повторите
кроки (4) - (6) кілька разів, і якщо у вас

119
00:12:28,620 --> 00:12:36,509
закінчаться пари викликів, можете просто
повернутися до пункту (1). Така ідея.

120
00:12:36,509 --> 00:12:39,490
Це перша робота, яка зробила цей
зв'язок з криптографією, вона має

121
00:12:39,490 --> 00:12:44,939
визначений протокол, але є кілька не дуже
приємних речей, н-д, у вас є спеціальні

122
00:12:44,939 --> 00:12:50,649
необхідне обладнання, і ми б дуже хотіли
хотіли б мати таку ж можливість у

123
00:12:50,649 --> 00:12:55,929
тільки в кремнії. Тепер у цьому
документі вже було запропоновано, щоб ви

124
00:12:55,929 --> 00:13:03,309
могли мати подібний підхід,
якщо розсієте електрони...

125
00:13:03,309 --> 00:13:07,279
не розумію, що тут написано, але я знаю,
що це не те, що ми збираємося зробити.

126
00:13:07,279 --> 00:13:14,529
До речі, якщо ви займаєтеся такими речами.
то зможеш прочитати дуже старі

127
00:13:14,529 --> 00:13:21,910
газети. Тож, хіба не було чудово, коли ви могли
сказати це: "При розміщенні паливних стрижнів

128
00:13:21,910 --> 00:13:26,509
високі рівні радіації в “гарячій” комірці
забезпечували стійкість до втручання".

129
00:13:26,509 --> 00:13:30,100
Або: «Сейсмічні датчики ... виявлять
спробу отримати фізичний доступ до

130
00:13:30,100 --> 00:13:33,459
пакета задовго до того, як безпека
інформації опиниться під загрозою." Я б

131
00:13:33,459 --> 00:13:39,550
не приймав це як ставку, тому що
Я знаю вас, хлопці, але перший варіант

132
00:13:39,550 --> 00:13:45,489
досить непоганий. І ви побачите речі
на кшталт цього. RSA було зроблено в

133
00:13:45,489 --> 00:13:53,729
1984. Це - я думаю - це
ISA, можливо, до-ISA, не знаю... Ось

134
00:13:53,729 --> 00:13:59,959
як це було зроблено. І текст
дуже гарний: вони відсканували старий,

135
00:13:59,959 --> 00:14:05,569
фактично набраний на друкарській машинці
папір. Це доступно в Інтернеті,

136
00:14:05,569 --> 00:14:11,769
якщо у вас є університетський доступ...
вибачте... Є й інші рішення

137
00:14:11,769 --> 00:14:13,930
вирішення цієї проблеми. У вас є
апаратні модулі безпеки, також

138
00:14:13,930 --> 00:14:18,920
смарт-карти, у вас є надійна платформа
модулі... взагалі, я дізнався, що вони у

139
00:14:18,920 --> 00:14:23,500
нас з 2006 року, мені здалося, що вони
були старішими.... Але у вас все ще є

140
00:14:23,500 --> 00:14:26,819
проблема управління ключами, так? Тому
що ключ не прив'язаний до платформи. Якщо

141
00:14:26,819 --> 00:14:31,759
можна витягти ключ і помістити його в
інший довірений модуль платформи, або

142
00:14:31,759 --> 00:14:37,879
ще один апаратний модуль безпеки, то ми
залишаємося на волосок від загибелі. Отже, аспекти

143
00:14:37,879 --> 00:14:42,699
полягають в тому, що ключ ніколи не
покидає пристрій - в ідеалі - але як тоді

144
00:14:42,699 --> 00:14:46,769
ключ увійшов у пристрій? Ви можете ввести
нові ключі, можна ввести ключ-шифрування,

145
00:14:46,769 --> 00:14:52,129
щоб розшифрувати ключі, які ви ніколи не бачите,
які експортує інший апаратний модуль безпеки,

146
00:14:52,129 --> 00:14:58,850
це все цікава криптографія, але також
виникає проблема, що може робити ключ,

147
00:14:58,850 --> 00:15:04,720
чи обмежені ви 1024 бітами RSA, і чи можна
чи можна все це емулювати після того, як ви

148
00:15:04,720 --> 00:15:13,480
у вас є ключ, так? Ми дійсно хочемо
мати інші аспекти нашої функції. Зараз,

149
00:15:13,480 --> 00:15:21,371
це перша назва ФВФ, «кремнієві
фізичні випадкові функції кремнію", але вони

150
00:15:21,371 --> 00:15:28,449
вже знав, що «PRF» може мати якусь
трибуквений акронім, який перегукується з

151
00:15:28,449 --> 00:15:31,280
«псевдовипадковою функцією», тому вони вирішили
піти на «фізично неклоновану

152
00:15:31,280 --> 00:15:34,519
функції". Існує цікава
дискусія про те, чи має це бути

153
00:15:34,519 --> 00:15:41,149
«фізично» чи «фізично»... не буду вдаватися
в це. Ідея в тому, що стійкість до несанкціонованого доступу

154
00:15:41,149 --> 00:15:46,689
загалом це дорого, складно,
це просто... давайте подивимось на інше

155
00:15:46,689 --> 00:15:51,679
підхід. Існує достатня варіативність процесів
варіацій між ідентичними інтегрованими

156
00:15:51,679 --> 00:15:55,509
де... так, вони не ідентичні
ідентичні через ті процеси.

157
00:15:55,509 --> 00:16:02,730
варіації. А вже у 2000 році хтось
зробив... Лофстром, Дааш і Тейлор мали

158
00:16:02,730 --> 00:16:14,230
невелику статтю про конкретний спеціальний пристрій
ідентифікаційні схеми. Але, якщо ви хочете

159
00:16:14,230 --> 00:16:17,400
використовувати їх для безпечної
ідентифікації та автентифікації пристрою, то

160
00:16:17,400 --> 00:16:23,809
одного такого ланцюга недостатньо.
Потрібно більше. І що ви робите? Ви

161
00:16:23,809 --> 00:16:28,889
будуєте це. І я не думаю, що це
реально здійсненним, ... по суті, це

162
00:16:28,889 --> 00:16:33,120
по всьому контуру, у вас є затримка.
Це кільцевий генератор.

163
00:16:33,120 --> 00:16:40,529
PUF. Отже, у вас тут є контур затримки,
це автоколивальний контур,

164
00:16:40,529 --> 00:16:46,109
по суті, це повертається до цього. І
виклик тут полягає в тому, що кожен з нас

165
00:16:46,109 --> 00:16:54,110
ці блоки. І що каже біт: якщо
це одиниця, то ви проходите, якщо це

166
00:16:54,110 --> 00:16:58,310
нуль, який ти пропускаєш. Тож якщо у вас є
інший виклик, у вас інший

167
00:16:58,310 --> 00:17:03,509
шлях через цей ПУФ. Тож в ідеалі, для кожного виклику
кожен виклик має бути непередбачуваним

168
00:17:03,509 --> 00:17:12,030
чи цей останній арбітр, що стоїть тут.
десь там... дає одиницю.

169
00:17:12,030 --> 00:17:19,509
або нуль, а потім рахуєш імпульси,
і ідентифікуєш свої схеми. А тепер

170
00:17:19,509 --> 00:17:24,930
атаки на нього також були досить добре
вивчені в цій роботі... можливі атаки.

171
00:17:24,930 --> 00:17:28,720
Отже, у вас є атака дублювання, яка
по суті, клонування, яке повинно бути

172
00:17:28,720 --> 00:17:32,990
неможливо. Так, це загальна
ідея: Клонування має бути неможливим. Ось

173
00:17:32,990 --> 00:17:40,640
це емуляція з вимірювання, тобто, ви будуєте
модель на основі цього, вимірюючи точну

174
00:17:40,640 --> 00:17:46,890
відстані між логічними одиницями всередині
PUF, або довжину проводів всередині

175
00:17:46,890 --> 00:17:52,240
PUF, також вважається нездійсненним, тому що як
як ви збираєтесь виміряти це без

176
00:17:52,240 --> 00:17:58,640
знищення PUF. Це було в далекому 2001 році. Тоді
була емуляція з моделювання, тож, по суті, якщо

177
00:17:58,640 --> 00:18:02,480
ви отримуєте ці пари «виклик-відповідь», якщо
ви отримаєте достатню кількість таких пар, ви можете застосувати деякі з них

178
00:18:02,480 --> 00:18:07,950
до цього гарні алгоритми машинного навчання,
і ви отримуєте передбачення відповідей.

179
00:18:07,950 --> 00:18:10,910
І, нарешті, у вас є контроль
алгоритм атаки, який полягає в тому.

180
00:18:10,910 --> 00:18:16,180
атакуючи алгоритм управління PUF
навіть не потрапляючи до PUF. Якщо ви

181
00:18:16,180 --> 00:18:24,040
може це зробити, тоді ваш PUF марний. Отже,
вони також запропонували фізично контрольовану

182
00:18:24,040 --> 00:18:30,090
неклоновані функції, що є тим самим
але з дзвіночками. Отже, у вас є доступ до

183
00:18:30,090 --> 00:18:37,960
для PUF, яка є частиною
PUF. Це робиться для того, щоб запобігти тому, щоб остаточний

184
00:18:37,960 --> 00:18:44,770
напад. Отже, по суті, ви накладаєте логіку
функції доступу на PUF, так що

185
00:18:44,770 --> 00:18:49,650
що для доступу до логіки функції access
потрібно розбити PUF. І

186
00:18:49,650 --> 00:18:56,290
якщо ти зламаєш PUF, все зламається,
перестане працювати. Тож це дає додаткові

187
00:18:56,290 --> 00:19:01,720
властивості. Неконтрольований PUF можна використовувати лише
використовуватися лише для автентифікації пристрою. Це

188
00:19:01,720 --> 00:19:10,030
можна використовувати для таких приємних речей, як докази
виконання на певному пристрої.

189
00:19:10,030 --> 00:19:14,480
Потенційно [для] речей, щодо яких я не маю
думки: щодо коду, який працює лише на певних

190
00:19:14,480 --> 00:19:20,380
пристроїв, але в принципі, для чого б вам не знадобився
безпечний криптографічний ключ, вам слід

191
00:19:20,380 --> 00:19:23,750
дійсно використовуватиме контрольовану ПУФ. Це
ідея. Але ви все ще можете зробити пристрій

192
00:19:23,750 --> 00:19:28,991
ідентифікацію. Отже, як виглядає контрольований
ПФП виглядає? У вас є випадковий хеш, ви

193
00:19:28,991 --> 00:19:34,701
маєш потенційний ID тут, маєш PUF
тут, Виклик, Ідентифікатор, Особистість в

194
00:19:34,701 --> 00:19:38,770
випадковий хеш, ви проганяєте його через PUF,
виправляєш помилки, тому що PUF- це

195
00:19:38,770 --> 00:19:42,640
не ідеальний, а потім знову випадковий хеш,
а потім відповідь. Це робиться для того, щоб запобігти

196
00:19:42,640 --> 00:19:50,090
всі ці напади. Якщо вас це цікавить.
то почитайте газету. Потім, у 2011 році

197
00:19:50,090 --> 00:19:54,570
була запропонована формальна модель, що нам
насправді потрібно від PUF? По-перше, нам потрібно

198
00:19:54,570 --> 00:20:00,500
надійність. У всіх оцінках нам потрібна
однакова відповідь. Нам потрібна фізична

199
00:20:00,500 --> 00:20:04,340
неклонованість, насправді не повинно бути
клонувати ці речі, і ми

200
00:20:04,340 --> 00:20:12,010
потрібна непередбачуваність. Ці два варіанти
потенційно багато, тож ми розберемося з цим

201
00:20:12,010 --> 00:20:18,320
на останньому слайді, здається. І з тих пір,
з 2001 року було багато пропозицій

202
00:20:18,320 --> 00:20:23,560
та напади на ПФУ. Отже, по-перше, є
Arbiter PUF, які всі затримують

203
00:20:23,560 --> 00:20:31,140
на основі. Отже, загальна ідея полягає в тому, що
якщо ви пропускаєте сигнал через чіп, він

204
00:20:31,140 --> 00:20:36,500
затримується на певну суму. Але ця сума
сума є унікальною для кожного чіпа. Але виходить

205
00:20:36,500 --> 00:20:43,250
виявилося, що це можна досить легко змоделювати.
І навіть бістабільне кільце PUF, яке є

206
00:20:43,250 --> 00:20:50,870
досить недавній, я думаю, ви можете зробити деяке
прикольне машинне навчання... Я дуже

207
00:20:50,870 --> 00:20:54,920
рекомендують цю статтю, «Навчання арбітрів щодо
arbiter PUFs". По суті, ідея полягає в тому, що ви

208
00:20:54,920 --> 00:21:00,450
мають 30000 пар «виклик-відповідь», і
цього достатньо, щоб забезпечити 100% точність

209
00:21:00,450 --> 00:21:07,440
на 256-бітному алгоритмі з викликом PUF. Це не дуже
добре. Це не працює, якщо ви можете

210
00:21:07,440 --> 00:21:16,670
змоделюйте це таким чином. Також можна використовувати
оптичне вимірювання сигналів через

211
00:21:16,670 --> 00:21:21,700
з точністю до шести пікосекунд. Отже.
ці штуки можуть існувати недовго.

212
00:21:21,700 --> 00:21:28,430
довше. Існують також PUF на основі пам'яті.
Вони засновані на бістабільній пам'яті, яка

213
00:21:28,430 --> 00:21:35,540
в основному виглядає так, і він також
на основі затримки, але тут вона унікальна.

214
00:21:35,540 --> 00:21:40,690
клітина. У вас є блок цих комірок,
всі вони незалежні, так що ви отримуєте

215
00:21:40,690 --> 00:21:48,260
з цього шаблону. Ці клітинки йдуть до одиниці
або нуль, і вони досить стабільні

216
00:21:48,260 --> 00:21:54,480
в цьому. Пізніше я покажу тобі картинку того.
що станеться, якщо у вас буде гарний ПУФ з

217
00:21:54,480 --> 00:22:00,030
цього типу, і якщо у вас немає хорошого PUF
цього типу. Однак, якщо у вас є SRAM

218
00:22:00,030 --> 00:22:06,511
PUF, наприклад, ви маєте досить обмежену
SRAM. Тому ви можете просто, в принципі, прочитати

219
00:22:06,511 --> 00:22:11,990
все це і зберегти всі біти в
базі даних. А потім ви можете клонувати

220
00:22:11,990 --> 00:22:20,830
PUF. Тому що ти можеш використовувати сфокусовані іонні пучки.
щоб обрізати SRAM іншого чіпа у

221
00:22:20,830 --> 00:22:26,360
правильну орієнтацію. І, ну, емуляція,
якщо у вас є ця база даних, ви можете просто

222
00:22:26,360 --> 00:22:32,020
відповісти зі своєї бази даних. Отже, це те,
в деякій літературі називається «слабким PUF»,

223
00:22:32,020 --> 00:22:37,590
але це, мабуть, все ще найкорисніший
з тих, що ми маємо зараз. Зазвичай це

224
00:22:37,590 --> 00:22:41,890
а також те, що у ваших пристроях, якщо вони
якщо заявлено, що він має фізичний неклонований

225
00:22:41,890 --> 00:22:47,940
функцію фізичного клонування. Але вони здебільшого контролюють
більшу частину часу. І, нарешті,

226
00:22:47,940 --> 00:22:53,770
нещодавно хтось запропонував, здається.
це був, так, Шаллер, Сьонг і

227
00:22:53,770 --> 00:23:00,460
Анагносто... не можу вимовити. Але
засновані на розпаді, ідея полягає в тому, що у вас є

228
00:23:00,460 --> 00:23:07,290
DRAM, вимкнути живлення, увімкнути живлення
знову ввімкніть, подивіться, як він розпався. Ніяких атак.

229
00:23:07,290 --> 00:23:16,100
на це, що я бачив, ще не було. Отже, останні кілька хвилин
останні кілька хвилин цієї розмови будуть

230
00:23:16,100 --> 00:23:26,810
про ваші власні ПФП пам'яті. Що є
тривіально. Чи не так? ...Ні, насправді ні.

231
00:23:26,810 --> 00:23:31,711
І весь цей час ви могли думати,
навіщо нам взагалі цим перейматися? Це

232
00:23:31,711 --> 00:23:37,630
здається безнадійним для ПНД, у кремнії
недостатньо випадковості в кремнії, але

233
00:23:37,630 --> 00:23:42,180
Я не згоден. Тому що, по-перше.
захист краще, ніж ніякого, а саме

234
00:23:42,180 --> 00:23:49,360
що є у більшості пристроїв на мікросхемах. І по-друге.
по-друге, я не вірю в срібні кулі.

235
00:23:49,360 --> 00:23:55,970
Це має бути частиною більшого механізму безпеки
механізму безпеки. Тому, якщо нічого іншого, якщо всі ви

236
00:23:55,970 --> 00:24:03,100
хочете від цієї розмови - це якусь цікаву
статтю для читання, хоча б одну, то прочитайте цю.

237
00:24:03,100 --> 00:24:06,660
Це на слайді 39, він називається
"Полегшене рішення для захисту від підробок

238
00:24:06,660 --> 00:24:12,220
для недорогих і товарних пристроїв з використанням
з використанням вбудованих PUF." І, бажано, щоб ви також

239
00:24:12,220 --> 00:24:17,300
прочитали цей, пов'язаний з цим, «Програмне забезпечення на основі PUF
захист для бюджетних вбудованих пристроїв".

240
00:24:17,300 --> 00:24:22,400
Нехай вас не вводять в оману терміни «захист інтелектуальної 
власності» та «ліцензійна модель». Це все однакові речі.

241
00:24:22,400 --> 00:24:26,480
Середовище безпечного завантаження. Ви хочете, щоб воно було, наприклад.
наприклад, на своєму Raspberry Pi. Я не хочу.

242
00:24:26,480 --> 00:24:30,930
чи є це в Raspberry Pi, це
тобі доведеться це з'ясувати. Отже, що вам знадобиться

243
00:24:30,930 --> 00:24:39,380
пристрій з замаскованим ПЗП для зберігання
завантажувач, як перша стадія коду

244
00:24:39,380 --> 00:24:45,160
має бути під вашим контролем. Вам потрібно
мати цей модифікований код запуску, ви

245
00:24:45,160 --> 00:24:50,690
Очевидно, що потрібно мати можливість його модифікувати.
І вам потрібна вбудована оперативна пам'ять SRAM, щоб створити

246
00:24:50,690 --> 00:24:56,860
PUF з нього. А потім вам знадобиться трохи
енергонезалежна пам'ять для зашифрованої прошивки

247
00:24:56,860 --> 00:25:05,840
та допоміжних даних. Отже, у проекті puffin
який було зображено на попередньому малюнку

248
00:25:05,840 --> 00:25:16,950
з... Отже, тут є декілька результатів.
Це мікроконтролер STM32F100B,

249
00:25:16,950 --> 00:25:21,590
це PandaBoard, яка дуже схожа на
мобільний телефон, так що те, що ви хочете

250
00:25:21,590 --> 00:25:27,160
побачити це. Білий шум. Ця частина -
PUF-подібний діапазон пам'яті, ця частина

251
00:25:27,160 --> 00:25:32,110
можливо, зіпсована завантажувачем або
чи чимось подібним або неправильним кодом, але

252
00:25:32,110 --> 00:25:39,860
можна використовувати. Виглядає непогано. Отже,
коли у вас є така область білого шуму, ви

253
00:25:39,860 --> 00:25:46,110
починаєте вимірювати багато разів, а потім
обчислюєш відстань Гемінга між

254
00:25:46,110 --> 00:25:49,830
безліччю вимірювань з безлічі
різних пристроїв. І ви хочете, щоб вона виглядала

255
00:25:49,830 --> 00:25:54,940
ось так, ви хочете, щоб це була половина.
Тому що це означає, що кожен пристрій буде

256
00:25:54,940 --> 00:26:02,950
виглядатиме по-різному. Приблизно на 50%. Ви також вимірюєте
внутрішню відстань Хеммінга в класі, яка дорівнює

257
00:26:02,950 --> 00:26:08,900
вимірювання з того ж самого PUF, і ви
хочете, щоб вона була меншою за 0.1. Ви не хочете, щоб

258
00:26:08,900 --> 00:26:13,940
бути занадто неточним, тому що тоді
виправлення помилок стає надто складним

259
00:26:13,940 --> 00:26:18,680
і почнеться витік інформації, і вам
вам знадобиться виправлення помилок, використовуючи для цього

260
00:26:18,680 --> 00:26:28,930
наприклад, коди Голея. Отже, перший документ, про який я
згадана мною, ця... ця... ця

261
00:26:28,930 --> 00:26:33,130
полегшений захист від підробок, це
теж з того документу. Прочитайте його, він також

262
00:26:33,130 --> 00:26:36,430
пояснює, як працює нечітке вилучення.
Якщо вас це зацікавило, тут є багато

263
00:26:36,430 --> 00:26:42,560
наукової літератури. І
нарешті, ви будуєте цей нечіткий

264
00:26:42,560 --> 00:26:49,450
екстрактор, а потім реєструєш свій чіп.
І генеруєш деякі допоміжні дані для

265
00:26:49,450 --> 00:26:53,870
для виправлення помилок, а потім
виклик чіпу, ти надсилаєш це

266
00:26:53,870 --> 00:26:58,710
дані для виправлення помилки разом з викликом.
І в кінцевому підсумку ідея полягає в тому, що ви

267
00:26:58,710 --> 00:27:04,690
отримаєш секретний S' від кожного чіпа. І як
це можна використати? У вас є завантажувач

268
00:27:04,690 --> 00:27:08,700
у замаскованому ПЗП, це перший етап
завантажувач першого рівня, він викликає PUF, і

269
00:27:08,700 --> 00:27:13,800
розшифровує завантажувач другого рівня,
який надходить із зовнішньої пам'яті. А потім

270
00:27:13,800 --> 00:27:18,500
ви завантажуєте вбудовану операційну систему.
Отже, це має виглядати знайомим для багатьох

271
00:27:18,500 --> 00:27:23,900
з вас, тому що так само працює
працює атестація пристроїв на x86, якщо ви

272
00:27:23,900 --> 00:27:34,960
використовуєте довірені модулі платформи. Отже, трохи детальніше
трохи детальніше, та сама процедура, зверніться до

273
00:27:34,960 --> 00:27:38,680
PUF, розшифровуємо і викликаємо, тут ключ також
і ви розшифровуєте і викликаєте

274
00:27:38,680 --> 00:27:45,970
ядра, і, нарешті, ось як це виглядає
виглядає в реальних деталях. І навіть якщо

275
00:27:45,970 --> 00:27:51,970
ви не захочете це збирати, у вас все одно
матимете це: Пам'ятаєте, я показував вам

276
00:27:51,970 --> 00:27:58,500
внутрішньокласову відстань Хаммінга, 10% різниці
різницю між вимірюваннями? Це

277
00:27:58,500 --> 00:28:03,250
викликані червоними крапками. Це нестабільні
нестабільні клітини оперативної пам'яті. Їх можна використовувати як

278
00:28:03,250 --> 00:28:07,500
насіння для випадкової функції. І
сподіваюсь, у вас не буде цього. Це виглядає як

279
00:28:07,500 --> 00:28:11,640
неправильно, це не ГПФ, це занадто
передбачувано. На жаль, все це не буде

280
00:28:11,640 --> 00:28:16,350
на x86, тому що ми шукали
PUF в процесорах, але Intel та AMD

281
00:28:16,350 --> 00:28:22,970
явно все обнуляють. І наостанок,
кілька слів про конфіденційність. У мене її не так вже й багато

282
00:28:22,970 --> 00:28:28,121
часу на це, але мені дуже сподобався той факт.
що вони згадували, що відчувають, що користувачі... користувачі

283
00:28:28,121 --> 00:28:32,020
відчувають, що їх можна відстежити, якщо у вас є
унікальний ідентифікатор. Начебто, це не є

284
00:28:32,020 --> 00:28:39,059
обґрунтоване занепокоєння. Чорт забирай, користувачі - параноїки.
Тепер повернемося до контрольованого PUF. Ви можете

285
00:28:39,059 --> 00:28:43,490
додати ідентифікатор особистості як користувача. Якщо вони
оскаржують це, ви додаєте особистість, тож

286
00:28:43,490 --> 00:28:47,020
одна програма, яка читає PUF, отримує
інший ідентифікатор, ніж інша програма,

287
00:28:47,020 --> 00:28:50,940
що змінює весь результат хеш-функції.
хеш-функції, ніякої параної не потрібно

288
00:28:50,940 --> 00:28:59,910
більше не буде. Сподіваюся. Нарешті, посилання.
Google Scholar - ваш друг. Решта

289
00:28:59,910 --> 00:29:05,600
слайди... всілякі
посилання... Прочитайте їх! Ви вже бачили

290
00:29:05,600 --> 00:29:08,940
все це, прочитайте,
дякую за увагу.

291
00:29:08,940 --> 00:29:17,790
оплески

292
00:29:17,790 --> 00:29:22,150
Геральд: Дякую, Поле. Ми маємо
час для двох запитань.

293
00:29:22,150 --> 00:29:26,000
Будь ласка, підійдіть до мікрофонів... Мікрофон 3!

294
00:29:26,000 --> 00:29:32,460
Мікрофон 3: Що ви думаєте про функції на основі MEMS
фізично неклонованих функцій, де

295
00:29:32,460 --> 00:29:36,970
вони в основному використовують акселерометр
датчики, і відхилення в цих

296
00:29:36,970 --> 00:29:40,770
і відхилення в цих датчиках, викликаючи проблеми.
як контрольовані вібрації?

297
00:29:40,770 --> 00:29:44,140
Пол: Вибачте, я пропустив
перше слово твого питання.

298
00:29:44,140 --> 00:29:48,360
Мік 3: На основі MEMS... по суті, технологія, яка використовується
технологія, яка використовується для створення

299
00:29:48,360 --> 00:29:55,230
акселерометрів у кремнії. Отже, Bosch має
деякі мікросхеми PUF, засновані на ній, де вони

300
00:29:55,230 --> 00:29:59,290
є масиви цих MEMS-чіпів, а потім
керований вібратор, щоб викликати

301
00:29:59,290 --> 00:30:00,290
виклик в це.

302
00:30:00,290 --> 00:30:05,240
Пол: Я думаю, що вони, мабуть, більш безпечні.
ніж кремнієві ПЗП, тому що вони

303
00:30:05,240 --> 00:30:09,810
створені для випадковості, а ми тут
намагаємося витягти випадковість з

304
00:30:09,810 --> 00:30:15,010
існуючої схеми. Так, вони
цікаві. Використовуйте їх, якщо можете, але більшість

305
00:30:15,010 --> 00:30:19,890
людей не мають такої можливості.

306
00:30:19,890 --> 00:30:20,930
Мікрофон 3: Дякую.

307
00:30:20,930 --> 00:30:24,620
Геральд: Ще питання?
Пол: Нагорі!

308
00:30:24,620 --> 00:30:27,760
Геральд: Гаразд, мікрофон 7!

309
00:30:27,760 --> 00:30:32,370
Мікрофон 7: Привіт, дякую за розмову, я ніколи
не чув про ПФУ. Нещодавно я ходив на

310
00:30:32,370 --> 00:30:36,980
на пошуки придатної для використання смарт-картки, яка б відповідала
все, що я хотів зробити, наприклад, відкривати

311
00:30:36,980 --> 00:30:45,630
відкритим вихідним кодом, і так далі. Чи можете ви трохи розповісти про те.
як PUF можна використовувати з OpenPGP

312
00:30:45,630 --> 00:30:49,550
зі смарт-карткою OpenPGP або подібними?

313
00:30:49,550 --> 00:30:54,350
Пол: Коротка відповідь: ні. Я не маю жодного уявлення
чи буде OpenPGP коли-небудь підтримувати щось

314
00:30:54,350 --> 00:31:01,290
подібне до цього. У вас є протоколи PKCS,
Я знаю, що теоретично це можливо.

315
00:31:01,290 --> 00:31:04,710
Я не знаю, чи хтось
реалізовано. Є ПУФи на

316
00:31:04,710 --> 00:31:10,310
на смарт-картах, але чи... Ми не досліджували
на це, я не знаю нікого, хто б це робив.

317
00:31:10,310 --> 00:31:11,030
Мікрофон 7: Дякую.

318
00:31:11,030 --> 00:31:13,750
Пол: Але це не означає.
що його не існує.

319
00:31:13,750 --> 00:31:16,610
Геральд: На цьому все.
Будь ласка, привітайте Пола, ще раз.

320
00:31:16,610 --> 00:31:20,237
Пол: Дякую!
оплески

321
00:31:20,237 --> 00:31:25,413
музика

322
00:31:25,413 --> 00:31:44,000
субтитри створені c3subtitles.de
у 2017 році. Приєднуйтесь і допоможіть нам!