CrossBar、ReRAMベースのPUFキーで次世代ハードウェアセキュリティを先導

CrossBar Inc.は、独自の抵抗変化型メモリ（ReRAM）技術を活用し、暗号学的な物理的クローン防止機能（PUF）キーを生成することで、ハードウェアセキュリティ分野への展開を図っています。

CEOのMark Davis氏はEE Timesのインタビューで、この戦略的シフトが同社の従来の不揮発性半導体メモリ中心のビジネスからの脱却を意味し、同社技術の新たな市場を開くものだと語っています。

PUFは、特定のチャレンジ（入力）に対して物理デバイス固有のデジタルフィンガープリント（応答）を生成します。PUFは長年マイクロプロセッサで利用されてきましたが、オンラインバンキングやIoT（モノのインターネット）の普及に伴い、ASIC、マイクロコントローラ、SoCにおけるハードウェアベースの暗号化、署名、認証のニーズが高まっています。

CrossBarのReRAM PUFキーは、単一またはデュアルのReRAMセルから構築可能。各セルが1ビットのPUFビットを表す。（提供：CrossBar）

従来のSRAMベースのPUFと異なり、ReRAMはより高いランダム性、著しく低いビットエラーレート、侵襲的攻撃への優れた耐性を実現します。また、広範な環境変動にも重い誤り訂正スキームなしで耐えられるため、実質的に「エラーフリー」かつコスト効率に優れるとDavis氏は強調します。

ReRAM PUFは、組み込み不揮発性メモリが乏しい28nm以下のファウンドリプロセスノードで特に魅力的です。各PUFビットはランダムな0または1として読み出されるため、256個のReRAMセルを持つチップでは、そのデバイス固有の256ビットキーが生成されます。

Davis氏は、接続された自律デバイスの爆発的増加を背景に、これらのキーへの強い需要を見込んでいます。「ハードウェアセキュリティは、拡大する攻撃面に対する最も堅牢な防御だ」と述べ、キーが安全な識別、暗号化/復号、認証を可能にし、クローン不可能で業界のランダム性標準を満たすことを指摘しています。

メモリ組み込み型セキュリティの需要はIoTを超え、コネクテッドカーへと広がっており、そこではセキュリティが信頼性と機能安全の基盤となっています。

InfineonのSemper Secure NORフラッシュは、ハードウェア・ルート・オブ・トラストとして機能し、機能安全のための診断とデータ訂正を実行。（提供：Infineon）

PUF市場自体は控えめな規模（通常は大規模SoC内の小さなコンポーネント）ですが、高度なセキュリティが不可欠なハイエンドチップでは収益機会が存在します。Objective Analysisの主任アナリストJim Handy氏は、PUFが30ドルのチップでセントの一部程度のコストにとどまるが、今後10年間で決済カードなどへの応用が期待されると分析しています。

他のメモリ技術もセキュリティ機能を提供しています。例えばMicrochipの24CS512 I2C EEPROMは、ゾーンベースの書き込み保護と専用のロック可能なIDページを備え、重要なキャリブレーションデータやMACアドレスを保護します。

その他の選択肢として、InfineonのSemper Secure NORフラッシュ（最大8つの設定可能なメモリ領域と個別のアクセスレベル/キーを提供）、SpansionおよびCypress（現Infineon傘下）のIPなどがあります。

PUFには温度や電源変動による安定性の課題があり、デバイス間で一貫した性能を確保することが不可欠です。

原典：EE Times

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