論文の概要: Complexity Assessment of Analog and Digital Security Primitives Signals Using the Disentropy of Autocorrelation
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2402.17488v2
- Date: Wed, 09 Oct 2024 14:12:18 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2024-10-10 14:24:55.372163
- Title: Complexity Assessment of Analog and Digital Security Primitives Signals Using the Disentropy of Autocorrelation
- Title(参考訳): 自己相関のディエントロピーを用いたアナログ・デジタルセキュリティプリミティブ信号の複雑度評価
- Authors: Paul Jimenez, Raphael Cardoso, Maurìcio Gomes de Queiroz, Mohab Abdalla, Cédric Marchand, Xavier Letartre, Fabio Pavanello,
- Abstract要約: 本研究は,Pseudo-Random Number Generators (PRNG) などのセキュリティプリミティブに焦点を当てる。
このようなプリミティブは、アプリケーションに対する十分なセキュリティを保証するために、レスポンスにおいて高いレベルの複雑さやエントロピーを持つ必要があります。
自己相関の非エントロピーは、ApEnやFuzEnよりも優れたコントラストを持つアナログドメインとバイナリドメインにおいて、よく知られたPRNGと最適化されていないPRNGとを区別できることを示す。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 0.0
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- Abstract: The study of regularity in signals can be of great importance, typically in medicine to analyse electrocardiogram (ECG) or electromyography (EMG) signals, but also in climate studies, finance or security. In this work we focus on security primitives such as Physical Unclonable Functions (PUFs) or Pseudo-Random Number Generators (PRNGs). Such primitives must have a high level of complexity or entropy in their responses to guarantee enough security for their applications. There are several ways of assessing the complexity of their responses, especially in the binary domain. With the development of analog PUFs such as optical (photonic) PUFs, it would be useful to be able to assess their complexity in the analog domain when designing them, for example, before converting analog signals into binary. In this numerical study, we decided to explore the potential of the disentropy of autocorrelation as a measure of complexity for security primitives as PUFs, TRNGs or PRNGs with analog output or responses. We compare this metric to others used to assess regularities in analog signals such as Approximate Entropy (ApEn) and Fuzzy Entropy (FuzEn). We show that the disentropy of autocorrelation is able to differentiate between well-known PRNGs and non-optimised or bad PRNGs in the analog and binary domain with a better contrast than ApEn and FuzEn. Next, we show that the disentropy of autocorrelation is able to detect small patterns injected in PUFs responses and then we applied it to photonic PUFs simulations.
- Abstract(参考訳): 信号の規則性の研究は、典型的には心電図 (ECG) や筋電図 (EMG) の信号を分析する医学において非常に重要であるが、気候研究、金融学、安全保障学においても重要である。
本研究では,Pseudo-Random Number Generators (PRNG) などのセキュリティプリミティブに焦点を当てる。
このようなプリミティブは、アプリケーションに対する十分なセキュリティを保証するために、レスポンスにおいて高いレベルの複雑さやエントロピーを持つ必要があります。
応答の複雑さを評価する方法はいくつかあり、特にバイナリドメインではそうである。
光(フォトニック)PUFのようなアナログPUFの開発により、例えばアナログ信号をバイナリに変換する前に、アナログ領域の複雑さを評価することができる。
本研究では, PUFs, TRNGs, PRNGsなどのセキュリティプリミティブの複雑さの尺度として自己相関の非エントロピーの可能性を検討することを決定した。
近似エントロピー(ApEn)やファジィエントロピー(FuzEn)といったアナログ信号の正則性を評価するために用いられる他の指標と比較する。
自己相関の非エントロピーは、ApEnやFuzEnよりも優れたコントラストを持つアナログドメインとバイナリドメインにおいて、よく知られたPRNGと最適化されていないPRNGとを区別できることを示す。
次に、自己相関の非エントロピーは、PUFs応答に注入された小さなパターンを検知し、フォトニックPUFsシミュレーションに応用できることを示す。
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