Physical Unclonable Functions

What it is about

You learn how available hardware randomness is used for IT security tasks: first Physical Unclonable Functions (PUFs) — structure, effects used, quality assessment, applications, attacks and countermeasures — and then random number generators and their analysis. Practically you implement a PUF-based encryption and decryption as well as key storage and random number generation on an FPGA.

What you will be able to do

• Understanding of the concept of Physical Unclonable Functions (PUFs)
• Knowledge of True Random Number Generators (TRNGs) and their analysis
• Application of methods for evaluating PUFs and random numbers
• Interpretation and critical appraisal of results for quality measurement
• Knowledge of typical attack vectors on PUFs and appropriate countermeasures
• Implementation of fundamental PUF applications on an FPGA

What the module consists of

• VorlesungVermittlung der theoretischen Grundlagen zu PUFs und Zufallszahlengeneratoren
• ÜbungVertiefung der Vorlesungsinhalte, Vermittlung des Vorgehens für die praktische Anwendung und Vorbereitung des Praktikums
• PraktikumPraktische Umsetzung: Implementierung von PUF-Anwendungen auf einem FPGA; begleitet und betreut

Teaching method

• Frontalunterricht (Vorlesung)Einführung in Konzepte von PUFs und Zufallszahlengeneratoren
• Interaktiver Frontalunterricht (Übung)Vertiefung, Beispielbearbeitung und Vorbereitung der praktischen Arbeit
• Betreutes PraktikumEinübung wichtiger Aspekte der praktischen Implementierung und selbstständiges Erarbeiten von Lösungen