論文の概要: Cross-Layer Roots of Trust: Integrating Biometrics, PUFs, and Hardware Obfuscation
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2608.21643v1
- Date: Fri, 21 Aug 2026 21:28:48 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-08-25 13:29:43.348737
- Title: Cross-Layer Roots of Trust: Integrating Biometrics, PUFs, and Hardware Obfuscation
- Title（参考訳）: クロスレイヤ・ルート・オブ・トラスト:バイオメトリックス、PUF、ハードウェアの難読化の統合
- Abstract要約: バイオメトリックスは人間のアイデンティティを確立するが、プレゼンテーションアタック、ユーザ内の可変性、テンプレートリーク、リボカビリティの制限に弱いままである。
物理的非拘束機能(PUF)は、デバイス固有の物理的アイデンティティとオンデマンドな秘密導出を提供する。
ハードウェアの難読化と論理ロック条件は、アクティベーションシークレット上の正しい回路動作を補正するが、顔のオラクル誘導、近似、構造的、除去、物理的攻撃を行う。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 2.538209532048867
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Modern cyber--physical, Internet-of-Things (IoT), wearable, and edge systems increasingly require trust in three distinct entities: the human requesting access, the physical device executing the computation, and the hardware function that is permitted to operate. These requirements are usually studied in separate communities. Biometrics establish human identity but remain vulnerable to presentation attacks, intra-user variability, template leakage, and limited revocability. Physical unclonable functions (PUFs) provide device-specific physical identity and on-demand secret derivation, yet must address environmental instability, helper-data exposure, side channels, and modeling attacks. Hardware obfuscation and logic locking condition correct circuit behavior on an activation secret, but face oracle-guided, approximate, structural, removal, and physical attacks. This survey develops a unified human--device--function view of trust. We first decompose each primitive into its complete processing chain and identify the corresponding security assumptions, implementation mechanisms, and evaluation metrics. We then formalize pairwise compositions---biometric--PUF, PUF--obfuscation, and biometric--obfuscation---and a three-way architecture in which correct functionality is bound jointly to an authorized user and a genuine device. Particular attention is given to biometric key reconstruction, PUF stabilization and modeling resistance, logic-locking attack evaluation, cross-layer error propagation, enrollment trust, key lifecycle, and interface leakage. The survey concludes with a taxonomy and research agenda for revocable human--device credentials, compositional security, leakage-aware integration, reconfigurable activation, and standardized end-to-end evaluation.
- Abstract（参考訳）: 現代のサイバー物理、IoT(Internet-of-Things)、ウェアラブル、エッジシステムでは、人間の要求アクセス、計算を実行する物理デバイス、操作が許されるハードウェア機能という3つの異なるエンティティへの信頼がますます求められている。
これらの要件は通常、別のコミュニティで研究されている。
バイオメトリックスは人間のアイデンティティを確立するが、プレゼンテーションアタック、ユーザ内の可変性、テンプレートリーク、リボカビリティの制限に弱いままである。
物理的非拘束機能(PUF)は、デバイス固有の物理的アイデンティティとオンデマンドの秘密導出を提供するが、環境不安定性、ヘルパーデータ露出、サイドチャネル、モデリング攻撃に対処する必要がある。
ハードウェアの難読化と論理ロック条件は、アクティベーションシークレット上の正しい回路動作を補正するが、顔のオラクル誘導、近似、構造的、除去、物理的攻撃を行う。
この調査は、統合された人間-デバイス-機能的信頼の視点を発達させる。
まず、各プリミティブをその完全な処理チェーンに分解し、対応するセキュリティ仮定、実装メカニズム、評価指標を特定する。
次に,2方向の合成---biometric--PUF,-PUF-obfuscation,-biometric--obfuscation--を定式化し,適切な機能を認証されたユーザと真のデバイスに結合する3方向アーキテクチャを提案する。
特に生体鍵再構成、PUF安定化とモデリング抵抗、論理ロック攻撃評価、層間エラー伝播、入力信頼、キーライフサイクル、インターフェースリークに注意が払われる。
この調査は、ヒューマンデバイス認証の無効化、構成セキュリティ、漏洩認識統合、再構成可能なアクティベーション、標準化されたエンドツーエンド評価のための分類と研究の議題で締めくくられている。
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