基于PUF的安全协议研究

随着物联网的发展,传统的身份验证协议逐渐显现出弊端,无论是从成本方面还是安全性方面它们都不适合资源受限的物联网设备。而物理不可克隆函数(PUF)作为一种极具前景的新型硬件安全原语,已经成为在这些系统中构建安全协议的一种日益流行的技术。首先介绍PUF的概念以及意义,其次分析基于PUF的安全协议发展状况及研究趋势,然后重点对基于PUF的射频识别(RFID)安全协议进行详细的介绍并对其优缺点进行分析,最后提出未来的研究方向以及面临的挑战。     

可用于SRAM PUF的密钥提取方案

为了利用PUF获得芯片唯一、随机的密钥,详细分析可用于SRAM PUF的密钥提取方案,包括采用级联纠错码的硬判决和软判决译码方案。利用芯片上的实际SRAM PUF响应和软件仿真,验证两种方案的效果。结果表明,对于SRAM PUF,软判决方案更加可靠和高效。     

基于PUF实现物联网设备的轻量级密钥共享协议

物联网承载着大量敏感信息的安全传输与存储.由于物联网设备资源有限,通信开销大、传输速率慢且需存储敏感信息的安全原语（如公钥算法、数字签名等）不适用于轻量级设备的认证.本文利用硬件物理不可克隆函数（PUF）具备的防篡改防克隆特性来生成共享密钥,结合MASK算法、Hash函数等安全原语,为物联网设备提出一种轻量级匿名密钥共享安全认证协议.通过Ban逻辑和形式化工具ProVerif进行安全分析验证,证明该协议能够防御中间人攻击、去同步攻击、假冒攻击、建模攻击等.通过对比其他协议,证明该协议具备计算成本低、通信开销和存储容量小以及安全性能高的优点,适合于资源受限设备的安全通信传输.     

一种高精度低功耗流水线ADC开关电容电路

提出一种新的电容失配校正方案及功耗驱动的OTA设计思路,通过对虚地电容的修正,将电容失配因子在取样保持系统中去除,达到提高电容匹配程度,降低OTA增益误差的要求,使开关电容部分的瞬态功耗下降.本文采用TSMC 0.18μm工艺设计了一个8位,取样速率为200MHz的流水线结构模数转换器作为验证电路,仿真结果说明此优化结构符合高精度和低功耗要求,可应用到流水线等高速模数转换电路中作为信号前端处理模块使用.     

开关电容网络（SCN）的计算机分析

开关电容网络的理论分析要视网络的具体形式进行,到目前为止尚无一个统一的处理方法。本文介绍了开关电容网络的计算机分析方法,将时域拓扑变成时不变拓扑,便可以把经典的时不变分析法应用于开关电容网络;利用开关电容网络的数据取样特征,借助数字滤波器的设计方法,在Z域对其进行设计。     

神经元的对称开关电容电路实现

提出用对称开关电容实现人工神经元．从而精确实现高精度稳定的集成电阻．     

基于PUF的硬件辅助软件认证方法

提出了一种基于物理不可克隆函数(PUF)的硬件辅助软件认证方法,包括软硬件认证协议、嵌入PUF的RISC-V设计、软件混淆技术三部分,通过插入独立式PUF认证点或嵌入式PUF认证点,将软件与硬件绑定在一起,软件仅在特定的授权设备上才能正确执行,并从硬件和软件层面解决了PUF可靠性的问题.实验结果表明,所提方法的额外硬件...     

用开关电容实现Hopfield网络的一种新方法

提出了利用开关电容网络实现连续的Ｈｏｐｆｉｅｌｄ神经网络的一种新方法，它便于单片集成，实现的网络结构具有对寄生参数不灵敏的优点     

一种低输出纹波的开关电容DC-DC变换器

论述一种新的开关电容ＤＣ－ＤＣ变换器的拓扑结构。在设计中采用两个附加的对称电容器以及相应的开关,以减少由于输出电容的等效串联阻抗造成的输出电压纹波电平。文中以一个１２Ｖ／５Ｖ的变换器为例讨论了这种方法。ＰＳＰＩＣＥ仿真和实验结果表明该方法是可行的。     

基于开关布尔矩阵的高阶谐振开关电容变换器潜电路分析

针对谐振开关电容变换器输出特性异常现象,以四阶谐振开关电容变换器为例,给出了应用电力电子变换器的开关布尔矩阵分析方法,分析高阶谐振开关电容变换器拓扑潜在电流路径的详细方法,为形成系统化的复杂电力电子变换器潜电路分析技术提供了依据。     

基于RTP的多媒体可靠实时传输

提出一种具有QoS保证的基于RTP可靠实时媒体流的传输方案 .利用RTP/RTCP协议提供的反馈信息 ,采用调整视频发送码流的自适应算法 ,减少了码流受网络拥塞的影响 ,提高RTP流的平稳性 .并且提出FEC法和有选择重传法进行差错控制 ,有效降低丢包率 ,提高了视频的质量     

A quantum error-correction circuit based on cyclic code

In this paper, the cyclic code of the classic circuit is transformed and transplanted; then, the quantum encoding scheme based on cyclic code and quantum error-correction circuit is constructed. The proposed circuit can correct one-bit error, and the use of redundant bits to encode more than one-bit quantum information breaks the previous limitations of many bits encoding a quantum bit. Compared with the existing coding circuits (Shor code, Steane code and five stable subcode), it shows obvious superiority in the quantum coding efficiency and transmission efficiency.     

基于网络编码的WSN可靠数据分发方法

为了实现无线传感器网络中快速可靠的数据分发,提出了一种基于网络编码的可靠数据分发方法,其核心思想是结合随机线性网络编码和泛洪协议实现数据分发.针对数据传输冲突导致目的节点不能收到所有数据的问题,重点讨论了保证可靠数据分发中的重传机制,目标实现了100％的分发成功率.通过仿真实验,一方面分析了所提出方法对网络性能的影响,...     

一种多机会确认的无线可靠广播机制

在无线网络中,控制命令的发布采用广播方式.为了提高广播业务的可靠性,针对传统的泛洪广播协议中没有确认机制,不能直接用于低时延、高可靠应用场景的缺陷,提出一种基于多机会确认的可靠广播机制.利用无线信道开放的广播特性和两跳邻节点路由信息,通过转发节点选择、监听转发、转发捎带及邻节点辅助确认4种方式,实现广播分组业务的可靠传输.NS2仿真结果表明,提出的多机会可靠广播机制,在降低广播业务传输开销同时,其递交率优于采用载波侦听机制的广播协议的递交率.     

基于开关电容技术设计高精度DFT

用二相时钟设计了对寄生电容低灵敏的开关电容单位延时器、正负比例器和加法器.这些基本开关电容元件电容值均相等,电路性能与电容值无关,与电容比无关.利用这些基本元件实现了开关电容离散傅里叶变换,并进行了最佳电容值和最佳电容比设计,使电路具有运算精度高,运算速度快和便于实现大规模集成等优点.此外,以4阶开关电容离散傅里叶变换为例,进行模拟实验,测试数据最大相对误差为0.012%.     

一种基于电平位移电路的低电压全摆幅CMOS运放

为解决阈值电压对电源电压和输入信号的受限问题,提出一种实用的电平位移电路,为运放的输入级提供良好的电平位移。采用互补金属氧化物半导体(CMOS)0.5μm工艺设计的低电压全摆幅CMOS运算放大器,中间级采用适合低电压工作的低压宽摆幅共源共栅结构,输出级采用传统的Class A类得到轨至轨的输出。采用Hspice软件对所设计的电路进行仿真。研究结果表明:当电源电压降至或者小于NMOS与PMOS的阈值电压之和时,在任何共模输入电压下,该运放都能正常工作,实现输入级的全摆幅和恒跨导;在1.3 V单电源供电情形下直流开环增益达106.5 dB,单位增益带宽为2.3 MHz,功耗178.8μW。电路结构简单紧凑,具有实用的电平位移功能,适合于低电压应用。     

一种基于虚拟目的节点的VANET可靠单跳广播机制

在车载自组网(VANET)中,单跳广播通常是紧急警告消息传播的基本机制.针对传统IEEE 802.11单跳广播存在的不可靠性问题,提出了一种基于虚拟目的节点的可靠单跳广播机制VDB-ROBS:广播节点对实时接收的数据帧进行统计分析,从邻居节点中选择一个合适的节点作为虚拟目的节点,然后广播节点将与这个虚拟目的节点进行单播传输,同时其他邻居节点仍然将单播帧视作传统的广播帧接收.这种机制使得广播传输能够利用单播中的RTS/CTS、ACK、重传和竞争窗口调整等多种修复和自适应机制,有效地提高了单跳广播的可靠性.仿真结果表明,VDB-ROBS相比传统的IEEE 802.11单跳广播机制和基于概率的可靠单跳广播机制,能够提供更可靠的单跳广播通信性能.     

基于DC/DC变换器的新型软开关电路研究

提出一种理想的PWM控制零电压零电流软开关升降压DC/DC变换器 ,分析其工作原理 ,并讨论了实现零电压零电流开关 (ZC ZVS)的条件 ,最后给出仿真实验结果 .     

基于超级立方体结构的可靠组播差错控制研究

通过对可靠组播网络的差错控制的研究，提出了一种基于超级立方体拓扑结构的局部前向纠错(FEC)可靠差错控制机制，把网关路由器构成一个n维超级立方体结构，并将相关节点定义成局部恢复单元LRU，在源链路和尾链路分别采用局部前向纠错FEC和否定确认抑制的恢复方法，有效地解决了多点组播中出现的否定应答拥塞等问题，在一定程度上减少了网络延迟，提高了网络带宽利用率．