FBE- Elektronik Mühendisliği Lisansüstü Programı - Yüksek Lisans

Bu koleksiyon için kalıcı URI

http://hdl.handle.net/11527/28

Gözat

Yazar "10003285" ile FBE- Elektronik Mühendisliği Lisansüstü Programı - Yüksek Lisans'a göz atma
  • Öge
    Klonlanamaz Fonksiyonlar Ve Yardımcı Bilgiler Kullanılarak Patent Hakları Korunması, Özgün Algoritma Ve Donanımın Güvenliğinin Sağlanması
    (Fen Bilimleri Enstitüsü, ) Gövem, Burak ; Yalçın, Müştak Erhan ; 10003285 ; Elektronik Mühendisliği ; Electronics Engineering
    Sahtecilik, günümüzde tekstilden eczacılık ve elektroniğe, gıda sektöründen marka isimlerine kadar endüstrinin hemen her alanında rastlanılan bir vaka haline gelmiştir. Bu durum şirketleri milyonlarca dolar zararlara uğratmakta ve birçok önemli markanın güvenilirliğini ve saygınlığını sarsmaktadır. Elektronik sektöründe sahtecilik olgusu daha vahim boyutlara ulaşmıştır. Sahte elektronik parça ve yongalara artık hayati önem taşıyan askeri, uzay elektroniği ve tıp elektroniği sektörlerinde bile rastlanmaktadır. Sahtecilik olaylarının bu boyutlara erişmesi sahte elektronik yongalarının tespit edilmesini sağlayacak ekonomik yöntem araştırmalarının hız kazanmasına yol açmaktadır. Elektronik yonga klonlama yöntemlerinden bazıları, istek fazlası üretim, kopyalama ve tersine mühendislik gibi yöntemlerdir. Günümüzde birçok elektronik tasarım ve üretim şirketleri tasarımlarını diğer üretim yapan şirketlere sipariş verebilmekte veya tasarımlarını IP olarak satabilmektedir. Bu türdeki pazar ve üretim gereksinimleri nedeniyle firmalar tasarımlarını paylaşmak durumunda kalmaktadır. Çalıntı tasarımlar bu şekilde ele geçirilebilmektedir. Elektronik tasarımların çalınmasını önlemeye yönelik olarak akla gelebilecek ilk yöntemlerden birisi tasarımların şifrelenerek saklanması olabilir. Şifreleme yöntemi bu tür bir probleme çözüm olabilir ancak şifreleme sistemlerinin anahtar yönetimi etraflıca düşünülmeli ve gizli şifreleme anahtarlarının çalınması riski de ortadan kaldırılmalıdır. Son yıllarda ortaya çıkan fiziksel klonlanamaz fonksiyonlar (PUF) teknolojisi şifreleme anahtarı yönetimi problemine çözüm sunabilmektedir. Üretildiği ortama özgü karakteristik özelliklere bağlı olan PUF verisinin kopyalanması önceden öngörülemeyen ortam parametrelerine bağlı olduğu için pratik olarak mümkün değildir. Elektronik yongalar üzerinde çalışan PUF devrelerinden elde edilen veriler de yongaların üretim süreçlerindeki engellenemeyen idealsizliklere bağlı olarak yongaya özgü klonlanamaz bilgiler olacaktır. PUF verisinin yonga üzerinde elde ediliyor olması şifreleme anahtarının taşınması sorununu da çözecektir. PUF verisi yongaya özgü üretim parametrelerine bağlı olduğu gibi çalışılan ortam değişkenlerine de bağlıdır. Devrenin çalıştığı ortamın sıcaklık, gerilim ve radyasyon miktarı gibi fiziksel şartlarındaki değişimler PUF verisinin değişmesine yol açabilmektedir. Bu nedenle PUF verisinin değişmeden tekrar tekrar elde edilebilmesi için ham PUF verisi üzerinde hata düzeltme işlemleri yapılmalıdır. Esnek tasarım imkanı sunmaları nedeniyle gün geçtikçe daha çok kullanım alanı bulan sahada programlanabilir kapı dizileri (FPGA) bu çalışmada da tercih edilmiştir. FPGA ların son yıllarda sahip oldukları özelliklerden birkaçı, otomatik yeniden yapılandırma ve kısmi yapılandırmadır (PR). Bu çalışmada PR özelliği, gerçeklenmek istenen güvenlik sisteminin otomatik olarak çalıştırılıp üretim süreçlerine uygun bir tasarım olması amacıyla kullanılmıştır. Literatürde bulunan PUF çeşitlerinden, FPGA ortamı için uygun bulunan halka osilatör (RO) tabanlı PUF bu çalışmada şifreleme algoritmasının anahtar verisini üretmek için kullanılmıştır. Şifreleme algoritması olarak, sıkça kullanılan bir standart haline gelmiş Gelişmiş Şifreleme Standardı (AES) tercih edilmiştir. Bu algoritmanın çalışma kipi olarak da paralelleştirmeye uygun olan ve kimlik doğrulama algoritması olarak da işlev gören Galois Sayaç Kipi (GCM) kullanılmıştır.