Untersuchung der kapazitiven Eigenschaften von 3D-Clusterstrukturen in einer 0,35 µm CMOS-Technologie und deren mögliche kryptografische Anwendungen


Harter, Matthias


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URL: http://ub-madoc.bib.uni-mannheim.de/1468
URN: urn:nbn:de:bsz:180-madoc-14686
Document Type: Doctoral dissertation
Year of publication: 2007
Publishing house: Universität Mannheim
Evaluator: Fischer, Peter
Date of oral examination: 11 September 2007
Publication language: German
Institution: School of Business Informatics and Mathematics > Schaltungstechnik u. Simulation (Fischer -2008)
Subject: 620 Engineering
Subject headings (SWD): Schaltkreistechnik , Chip, Kryptologie , Hardware , Hardwareentwurf , VLSI
Keywords (English): circuit design , VLSI , hardware design
Abstract: In dieser Arbeit wird ein neuartiges Verfahren zur Generierung von reproduzierbaren, zufälligen "on-chip"-Schlüsseln für kryptografische Anwendungen präsentiert. Die hierbei vorgeschlagene Technik basiert auf der Erkenntnis, dass komplexe und irreguläre Strukturen von zufällig ineinander verwobenen Verbindungsleitungen, die sogenannten 3D-Cluster, als Bart eines Schlüssels aufgefasst und in dieser Weise verwendet werden können, wenn der geheime Schlüssel aus der Kapazität dieser Strukturen abgeleitet wird. Zu diesem Zweck wurde eine analoge Schaltung entwickelt, die in der Lage ist, Kapazitäten im Femtofarad-Bereich zu messen und eine Auflösung von 0,1 fF und darunter aufweist.
Translation of the title: Analysis of the capacitive properties of 3D-clusters in a 0.35 µm CMOS technology and possible cryptographic applications (English)
Translation of the abstract: In this work, a novel method for generating reproducible random on-chip keys for cryptographic applications is presented. The technique proposed herein is based on the finding, that complex and irregular structures of randomly intertwined interconnect lines, the so-called 3D-clusters, can be regarded as the teeth of a key and can be used as such, if the secret key is derived from the capacitance of these structures. For this purpose, analog circuitry has been developed which is able to measure capacitances in the femto-Farad region and has a resolution of 0.1 fF and below. (English)
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Harter, Matthias (2007) Untersuchung der kapazitiven Eigenschaften von 3D-Clusterstrukturen in einer 0,35 µm CMOS-Technologie und deren mögliche kryptografische Anwendungen. Open Access [Doctoral dissertation]
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