本技術は専門的なカスタムシリコン設計に基づいています。IISTは、半導体設計チームが自社チップに組み込めるセキュリティ回路を設計します。

01物理エントロピー

ひとつのセル設計。
固有の物理応答。

製造時のトランジスタや配線の微小な差が、デバイス固有の電気的挙動を生みます。IISTはロジックPUFセルを測定し、安定した状態と変動する状態をデジタル化します。

刺激と出力状態を示すロジックPUFラッチセル
01セルを刺激

トリガーが物理回路の測定を開始します。

PUFセルの反復測定による統計と状態の蓄積
02統計を収集

反復測定で各セルの挙動を明らかにします。

安定した0・1と変動するX状態のデジタルパターン
03デジタル状態に変換

安定パターンが鍵の復元を支え、変動状態がランダムなエントロピーを供給します。

安定成分

ルート鍵の生成と復元に用いるACC入力。

動的成分

真性乱数シードと繰り返し再シードのための物理エントロピー。

02Dynamic PUF

電源サイクルを
超えて利用可能。

IISTのエントロピー源はラッチセル内の論理ゲートを使い、パルスやクロック状のトリガーで測定します。デバイスの寿命を通じて同じ源を再サンプリングできます。

比較的安定した挙動と物理的ランダム性を組み合わせ、既存ルートの復元と新しい乱数シードの生成を支えます。

クロック状の刺激で繰り返し測定するロジックセルのエントロピー源
共通のエントロピー源から複数のルート鍵と真性乱数を出力するDynamic PUFエンジン
再利用可能なひとつのエントロピー源がルート鍵の復元と真性乱数出力を支えます。
デバイス固有の点に収束する各チップのACC概念曲線
概念曲線はデバイス固有の関係を示しており、実際の数式のグラフではありません。

03Attestation Curve Cryptography(ACC)

同じルートを復元。
独立したルートを生成。

ACCは独自のファジー抽出方式です。数学的曲線とPUFの測定応答を組み合わせ、個々の測定に変動があっても固有のルート鍵を復元します。

  1. 生成

    ルート鍵に対応するチェックポイントデータを作成します。

  2. 復元

    チェックポイントを読み込み、PUFを再測定してルートを復元します。

  3. 結合

    パスワードやチップIDなどの外部入力を復元の関係に組み込みます。

04複数の信頼のルート

独立したルート。
独立した責任。

信頼のルートは暗号鍵の基盤です。全ドメインがひとつのマスター鍵に依存すると、その侵害が全体に影響します。Dynamic PUFは同じエントロピー源から独立したルートを提供します。

単一ルート構成

ひとつのルート鍵
システム保護
ブート・ファームウェア
保守
OEM・ODM
アプリケーション

全ドメインが同じルートに依存します。

IIST Dynamic PUF

ひとつの物理エントロピー源
ルート 1システム保護
ルート 2ブート・ファームウェア
ルート 3保守
ルート 4OEM・ODM
ルート 5アプリケーション

各ドメインが独自の暗号ルートとライフサイクルを持ちます。

実際のシリコンを見据えた設計

デバイスの生涯を支える。

ルート鍵の永続保存が不要

物理エントロピー源と対応するチェックポイントデータを使い、必要時にルート鍵を復元します。

独立した信頼ドメイン

システム、ファームウェア、保守、OEM、アプリケーションに個別の暗号ルートを割り当てます。

繰り返し測定

電源の再投入に依存せず、ライフサイクル全体でロジックセルのエントロピー源を測定できます。

真性乱数による再シード

物理応答の変動成分を乱数シードやDRBGの再シードに使います。

外部入力との結合

ACCにより、ルート鍵の復元を外部パスワード、チップID、所有関係に結び付けます。

プロセス移植性

プロセス非依存のACC方式を維持しながら、ロジックセルを対象プロセスに移植します。

技術のつながり

PUF、耐量子暗号、ゼロトラスト。

PUF:ハードウェアのルート

デバイス固有の鍵とエントロピーが暗号処理に物理的な基盤を与えます。

PQC:アルゴリズム

耐量子鍵確立と署名が暗号層に対応します。対応範囲は選択する実装により異なります。

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ゼロトラスト:アーキテクチャ

ハードウェアIDに支えられた明示的なアクセスポリシーで、利用者・デバイス・操作を検証します。

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保護したい対象をお知らせください。評価用ハードウェアからカスタムシリコンIPまで、適切な道筋を一緒に考えます。