盖世汽车讯 据外媒报道，首尔国立大学（Seoul National University）工学院宣布，其研究团队基于商用3D NAND闪存（V-NAND闪存）开发出一种新型硬件安全技术。

图片来源：期刊《自然通讯》

这项名为“可隐藏物理不可克隆功能（Concealable PUF）”的技术，保留了传统PUF的核心优势——不可克隆性和随机性，同时又增加了一项新功能：能够隐藏安全密钥，仅在需要时显示。这标志着全球首次在V-NAND闪存上实现此类功能。

该研究于6月3日在线发表于期刊《自然通讯》（Nature Communications）。该研究由电气与计算机工程系Jong-Ho Lee教授的研究团队完成。随着人工智能和大数据的快速发展，数据的使用量激增，数据安全变得比以往任何时候都更加重要。传统的密码系统已不堪重负，而PUF技术已成为一种颇具前景的替代方案。PUF利用半导体制造过程中自然产生的微小物理差异来生成不可克隆或预测的唯一值。然而，传统的PUF主要局限于实验室规模的设备，在量产和安全密钥隐藏方面面临挑战。

为了克服这些限制，研究团队在V-NAND闪存中采用了GIDL（栅极诱导漏极泄漏）擦除机制的弱应用，刻意放大存储单元之间擦除级别的差异，从而生成PUF数据。

值得注意的是，这种方法无需更改电路或结构，因此可以直接在广泛使用的V-NAND闪存上实现PUF。该方法的主要优势在于，安全密钥可以在不使用时隐藏在用户数据下，仅在需要时显示。这同时优化了安全性和内存空间效率。用于存储安全密钥的内存空间可以重新用于一般数据存储，从而实现更高效的系统设计。

研究人员使用商用V-NAND闪存验证了他们的方法。生成的PUF数据在各种条件下均保持了100%的准确度和随机性，包括25°C至85°C的温度变化以及超过1000万次读取循环。

密钥隐藏和显示功能成功重复执行了100多次且没有出现任何错误，证明了该技术的可靠性。此外，模拟机器学习攻击只能以与随机猜测一致的水平预测密钥，这证明了可隐藏PUF的高安全性。

该高可靠性系统能够在市售存储组件上安全地生成、存储和隐藏密钥，在智能手机、汽车和需要高安全性的物联网设备中具有巨大的部署潜力。研究团队计划将可隐藏PUF技术的应用扩展到更广泛的硬件安全解决方案中。

Lee教授表示：“可隐藏PUF技术凭借其创造性和实用性脱颖而出，因为它无需任何修改，就充分利用了量产的垂直NAND闪存技术。我们期待它在信息安全领域得到广泛应用。”

主要作者Sung-Ho Park补充道：“这项研究意义重大，因为它展示了如何在不改变电路或设计的情况下，利用现有V-NAND闪存的擦除操作来实现PUF。通过选择性地暴露安全密钥，我们的方法为提升安全性和内存效率开辟了新的可能性。”