Show simple item record

Implementation of a key generation circuit using a ring oscillator PUFs

dc.contributor.advisorPsarakis, Michael
dc.contributor.advisorΨαράκης, Μιχαήλ
dc.contributor.authorPilichos, Nikolaos
dc.contributor.authorΠηλιχός, Νικόλαος
dc.date.accessioned2026-09-24T11:01:37Z
dc.date.available2026-09-24T11:01:37Z
dc.date.issued2026-06
dc.identifier.urihttps://dione.lib.unipi.gr/xmlui/handle/unipi/19786
dc.description.abstractΗ ραγδαία αύξηση των εφαρμογών του Διαδικτύου των Πραγμάτων (IoT) έχει εισαγάγει δισεκατομμύρια διασυνδεδεμένες συσκευές, δημιουργώντας σημαντικές προκλήσεις στη διασφάλιση της εμπιστευτικότητας, της ακεραιότητας των δεδομένων και της αυθεντικοποίησης συσκευών. Οι παραδοσιακοί μηχανισμοί ασφαλείας βασίζονται συχνά στην ασφαλή αποθήκευση κρυπτογραφικών κλειδιών, τα οποία όμως είναι ευάλωτα σε φυσικές επιθέσεις, κλωνοποίηση και εξαγωγή κλειδιών, ιδιαίτερα σε περιβάλλοντα IoT με περιορισμένους πόρους. Για την αντιμετώπιση αυτών των προκλήσεων, οι Φυσικά μη Κλωνοποιήσιμες Συναρτήσεις (PUFs) έχουν αναδειχθεί ως μια πολλά υποσχόμενη υλικοκεντρική λύση, η οποία παράγει κρυπτογραφικά χρήσιμη πληροφορία παραμένοντας παράλληλα ανθεκτική στις προαναφερθείσες επιθέσεις. Η παρούσα εργασία παρουσιάζει τον σχεδιασμό και την υλοποίηση ενός συστήματος παραγωγής κλειδιών βασισμένου σε PUF Ταλαντωτή Δακτυλίου (Ring Oscillator – RO), εμπνευσμένου από την αρχιτεκτονική που προτείνεται στη σχετική βιβλιογραφία [1]. Η προτεινόμενη αρχιτεκτονική παράγει κρυπτογραφικά κλειδιά μέσω ενός μηχανισμού ζευγών ερωτήματος-απόκρισης (Challenge-Response Pairs), σε συνδυασμό με στάδια μετεπεξεργασίας που διασφαλίζουν τη μοναδικότητα και την επαναληψιμότητα υπό διαφορετικές περιβαλλοντικές συνθήκες. Παράλληλα με την υλοποίηση σε υλικό του γεννήτριου κλειδιών, η εργασία περιλαμβάνει και λογισμικό διεπαφής που υλοποιείται στο υποσύστημα επεξεργασίας (Processing System) της χρησιμοποιούμενης πλακέτας. Τέλος, παρουσιάζεται ένα σύνολο σεναρίων αξιολόγησης και εξειδικευμένων εργαλείων που αναπτύχθηκαν στο πλαίσιο της εργασίας.el
dc.format.extent52el
dc.language.isoenel
dc.publisherΠανεπιστήμιο Πειραιώςel
dc.titleImplementation of a key generation circuit using a ring oscillator PUFsel
dc.title.alternativeΥλοποίηση ενός κυκλώματος γέννησης κλειδιού με χρήση ταλαντωτή δακτυλίου PUFel
dc.typeBachelor Dissertationel
dc.contributor.departmentΣχολή Τεχνολογιών Πληροφορικής και Επικοινωνιών. Τμήμα Πληροφορικήςel
dc.description.abstractENThe rapid rise of internet of things (IoT) applications has introduced billions of interconnected devices, creating significant challenges in ensuring data confidentiality, integrity and device authentication. Traditional security mechanisms often rely on secure storage of cryptographic keys that can be vulnerable to physical attacks, cloning and key extraction, particularly in resource-constrained IoT environments. To address these challenges, physical unclonable functions have emerged as a promising hardware solution that generates cryptographically useful information while being resistant to the aforementioned attacks. This work presents the design and implementation of a Ring Oscillator (RO) PUF key generator based on the design proposed in [1]. The proposed architecture produces cryptographic keys based on a challenge-response pair mechanism, combined with post-processing to ensure uniqueness and reproducibility under various environmental conditions. Along with the hardware implementation of the key generator, this work also includes a software interface implemented in the processing system of the used board. Furthermore, a set of evaluation scripts and custom tools is also presented as part of this work.el
dc.subject.keywordPUFsel
dc.subject.keywordRing oscillatorsel
dc.subject.keywordKey generationel
dc.subject.keywordFPGAel
dc.subject.keywordHardware securityel
dc.date.defense2026


Files in this item

Thumbnail

This item appears in the following Collection(s)

Show simple item record


Βιβλιοθήκη Πανεπιστημίου Πειραιώς
Contact Us
Send Feedback
Created by ELiDOC
Η δημιουργία κι ο εμπλουτισμός του Ιδρυματικού Αποθετηρίου "Διώνη", έγιναν στο πλαίσιο του Έργου «Υπηρεσία Ιδρυματικού Αποθετηρίου και Ψηφιακής Βιβλιοθήκης» της πράξης «Ψηφιακές υπηρεσίες ανοιχτής πρόσβασης της βιβλιοθήκης του Πανεπιστημίου Πειραιώς»