近日，郑州大学电气与信息工程学院混合信号集成电路团队联合大连理工大学，在轻量级硬件安全领域取得进展。相关研究成果以题为“A Lightweight Authentication Protocol Against Modeling Attacks Based on a Novel LFSR-APUF”的论文于2023年9月12日被国际物联网领域权威期刊《IEEE Internet of Things Journal》接收（中科院一区TOP，IF= 10.6）。郑州大学电气与信息工程学院副教授王耀为第一作者，王耀副教授与全智教授为共同通讯作者，郑州大学为论文第一单位和通讯单位。

物理不可克隆函数（PUF）作为一种轻量级硬件安全电路技术，非常适合应用于物联网终端安全身份认证。但是，基于传统PUF结构的安全认证协议常常无法抵御机器学习攻击。研究团队提出一种基于线性反馈移位寄存器的新型仲裁器型PUF结构（LFSR-APUF），将外部输入激励的一部分数据发送给LFSR控制器来决定其对原始激励的移位次数，从而形成了动态激励模糊机制，有效提高了PUF抵抗机器学习攻击的能力。实验结果表明，该电路具有优秀的可靠性、随机性和唯一性，且能够有效抵抗多种机器学习攻击算法。此外，论文提出了一种基于该LFSR-APUF的轻量级安全认证协议，该协议采用了一种与每个终端唯一绑定的低开销、超轻量级的隐私数据位转换函数，可以有效防范欺骗攻击、物理攻击、机器学习攻击等多种攻击手段，且在攻击者完全掌控服务器的情况下仍能够保护安全认证网络的安全。

论文信息：Y. Wang et al., "A Lightweight Authentication Protocol Against Modeling Attacks Based on a Novel LFSR-APUF," in IEEE Internet of Things Journal, 2023,doi: 10.1109/JIOT.2023.3314058.