論文の概要: A PUF-Based Security Framework for Fault and Intrusion Detection

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2601.17661v1
• Date: Sun, 25 Jan 2026 02:36:08 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-01-27 15:23:08.117738
• Title: A PUF-Based Security Framework for Fault and Intrusion Detection
• Title（参考訳）: PUFによる故障・侵入検知のためのセキュリティフレームワーク
• Authors: Ahmed Oun, Rishabh Das, Clay Hess, Aakriti Barat, Savas Kaya,
• Abstract要約: 本研究は, センサ読み取りを認証するために, 物理的に不可避な関数(PUF)を測定層に埋め込んだハードウェア・オブ・トラストを提案する。 このアーキテクチャは、電圧フィンガープリントと、標準的な産業用制御システムアーキテクチャと統合した時間認証を組み合わせたものである。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Industrial Control Systems (ICS) rely on sensor feedback to keep safety-critical processes within operational limits. This research presents a hardware-root-of-trust that embeds a Physically Unclonable Function (PUF) at the measurement layer to authenticate sensor readings. The architecture combines voltage fingerprinting with a temporal authentication that integrates with standard industrial control system architecture. The research prototypes the PUF integration on a hardware-in-the-loop (HIL) water tank testbed using a Simulink-based PUF emulator. The system maintains 99.97% accuracy over a 5.18-hour period of normal operation and flags all injected anomalies, including spike faults, hard-over faults, and hardware trojan scenarios that push the system over to an unsafe operational state. The proposed architecture provides a process-aware, vendor-agnostic approach that can integrate with legacy plants to detect sensor signal degradation or sophisticated supply chain attacks.
• Abstract（参考訳）: インダストリアル・コントロール・システムズ(ICS)は、安全クリティカルなプロセスを運用上の限界内に維持するために、センサーのフィードバックを頼りにしている。 本研究は, センサ読み取りを認証するために, 物理的に不可避な関数(PUF)を測定層に埋め込んだハードウェア・オブ・トラストを提案する。 このアーキテクチャは、電圧フィンガープリントと、標準的な産業用制御システムアーキテクチャと統合した時間認証を組み合わせたものである。 この研究は、SimulinkベースのPUFエミュレータを用いたハードウェア・イン・ザ・ループ(HIL)水槽のPUF統合のプロトタイプである。 このシステムは通常の5.18時間で99.97%の精度を維持し、スパイク障害、ハードオーバー障害、ハードウェアトロイの木馬のシナリオを含む全ての異常を注入する。 提案アーキテクチャは,センサ信号の劣化や高度なサプライチェーン攻撃を検出するために,旧来のプラントと統合可能な,プロセス対応のベンダに依存しないアプローチを提供する。

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