論文の概要: Magneto-Ionic Hardware Security Primitives: Embedding Data Protection at the Material Level
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2507.14213v1
- Date: Tue, 15 Jul 2025 15:36:07 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-07-22 20:51:31.768554
- Title: Magneto-Ionic Hardware Security Primitives: Embedding Data Protection at the Material Level
- Title(参考訳): 磁気イオニクスのハードウェアセキュリティプリミティブ: 材料レベルでのデータ保護を埋め込む
- Authors: Irena Spasojevic, Federica Celegato, Alessandro Magni, Paola Tiberto, Jordi Sort,
- Abstract要約: ビッグデータは、サイバー脅威に耐えられる堅牢でエネルギー効率の良いセキュリティハードウェアの需要を高めた。
ここでは、予め定義された、当初は常磁性FeCoNドット内の完全選択的電圧制御N3-イオン移動に基づく、ハードウェアレベルのセキュリティのための磁化戦略を提案する。
結果として生じるアーキテクチャは、タンパー抵抗、低エネルギー消費、スケーラビリティを組み合わせたもので、突発的な磁気現象に根ざした次世代ハードウェアセキュリティへの大きな飛躍を象徴している。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 39.58317527488534
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: The Big Data revolution has heightened the demand for robust, energy-efficient security hardware capable of withstanding increasingly sophisticated cyber threats. Conventional encryption schemes, reliant on complex algorithms, are resource-intensive and remain vulnerable. To fortify sensitive information, society needs innovative anti-hacking and anti-counterfeiting technologies that exploit new materials and designs. Here, we present a magneto-ionic strategy for hardware-level security based on fully selective voltage-controlled N3- ion migration within pre-defined, initially paramagnetic FeCoN dots. This process generates ferromagnetic sublayers of tuneable thickness, resulting in either deterministic (single-domain or vortex) or probabilistic states (with coexisting magnetic configurations and voltage-adjustable probabilities), each exhibiting stochastic orientation and chirality, thereby providing a rich platform for magnetic fingerprinting. This approach enables self-protected primitives, including true random number generators, physical unclonable functions, and in-memory probabilistic inference. The resulting reconfigurable architecture combines tamper resistance, low energy consumption, and scalability, marking a significant leap toward next-generation hardware security rooted in emergent magnetic phenomena.
- Abstract(参考訳): ビッグデータ革命は、ますます高度なサイバー脅威に耐えられる堅牢でエネルギー効率の良いセキュリティハードウェアの需要を高めた。
従来の暗号化方式は複雑なアルゴリズムに依存しており、リソース集約であり、脆弱である。
センシティブな情報を強化するためには、社会は新しい素材やデザインを利用する革新的な反ハックおよび反偽造技術が必要である。
ここでは、予め定義された、当初は常磁性FeCoNドット内の完全選択的電圧制御N3-イオン移動に基づく、ハードウェアレベルのセキュリティのための磁化戦略を提案する。
この工程は、調整可能な厚さの強磁性サブ層を生成し、決定論的(単ドメインまたは渦)または確率的状態(共存する磁気配置と電圧調整可能な確率)、それぞれが確率配向およびキラリティを示すことにより、磁気フィンガープリントのためのリッチなプラットフォームを提供する。
このアプローチは、真の乱数生成器、物理的非拘束関数、インメモリ確率推論を含む自己保護プリミティブを可能にする。
再構成可能なアーキテクチャは、タンパー抵抗、低エネルギー消費、スケーラビリティを組み合わせたもので、突発的な磁気現象に根ざした次世代ハードウェアセキュリティへの大きな飛躍を象徴している。
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