基于Rowhammer 物理不可克隆函数的物理设备测绘框架

来源：电子与信息学报杂志2023年第9期北京时间：

作者：刘镝, 徐闻含, 王文东, 李大伟, 关振宇, 刘建伟

单位：北京航空航天大学网络空间安全学院 北京 100191

摘要：网络空间测绘的核心问题是准确识别和动态跟踪设备。然而，随着匿名化技术的发展，设备可以拥有多个IP地址和MAC地址。这使得通过传统的测绘技术将多个虚拟属性映射到同一个物理设备上变得更加困难。该文提出一种基于物理不可克隆函数(PUF)的测绘框架。该框架可以主动检测网络空间中的物理资源，并根据物理指纹构建资源画像来动态跟踪设备。同时，该文提出一种在配备第四代双倍速率(DDR4)内存的个人电脑(PC)上实现基于Rowhammer的动态随机存取存储器物理不可克隆函数(DRAM PUF)的方法。性能评估表明，该方法在PC上提取的Rowhammer PUF的响应是唯一且可靠的，并可以作为设备的唯一物理指纹。实验结果表明，即使目标设备修改了MAC地址、IP地址或重装了操作系统，该文提出的框架仍然可以通过构建一个用于设备匹配的物理指纹数据库，对目标设备进行准确的标识。

关键词：网络空间测绘, 物理指纹, 物理不可克隆函数, Rowhammer物理不可克隆函数

基金资助：国家重点研发计划(2021YFB2700200)，国家自然科学基金(62372022, 62002006, U2241213, U21B2021, 62172025, 61932011, 61932014, 61972018, 61972019, 61772538, 32071775, 91646203)