A Practical Implementation of Strong Physical Unclonable Functions as Hardware-based Security Technologies for Internet of Things

수많은 기기들이 연결된 사물인터넷에서 기기들이 서로를 식별하고 상호작용하기 위해서는 보안이 매우 중요하다. 최근 많은 관심을 받는 물리적 복제 불가 함수(PUF: Physical unclonable function)는 생산 공정에서 물리적으로 발생하는 개체 간 편차를 이용하는 하드웨어 기반 보안 기술이다. 이 논문은 strong PUF의 정의, 실제 구현 방법, 최근 이슈가 되는 기계학습 공격과 그 대안을 다룬다. PUF의 동작 원리와 관련 연구 등 배경 지식을 소개하고, PUF의 유형을 weak PUF와 strong PUF로 구분하여 본질적인 차이점과 활용 분야를 명확히 한다. 단 순 arbiter PUF에서 최근 비선형 기법을 조합한 PUF의 프로토타입에 이르기까지, 다양한 strong PUF의 연구 동 향과 흐름을 다룸으로써 실제 PUF 회로 구현 방법을 제시한다. 대표적 PUF 성능 평가 지표인 유일성와 신뢰도를 수식으로 정리하고, 기계학습 공격 저항을 자세히 설명하여 관련 이슈의 최근 흐름과 향후 연구 방향을 제시한다.