当前，硬件的数字身份主要依赖外部分配和指定，与硬件本身无直接关联，存在被复制和伪造的风险。基于密码学的身份验证仅能证明公私钥匹配，无法确保硬件身份唯一性。PUF利用芯片独特的物理特征生成不可克隆的身份信息，首次实现了数字身份与硬件的深度绑定，具备不可篡改、不可伪造的安全特性。
行业问题
在数字化时代，设备身份认证主要依赖外部分配，如序列号、证书等，这些方式存在被复制、篡改或伪造的风险。基于公私钥的身份认证，虽然能确保密钥匹配，但无法证明硬件唯一性，容易受到密钥盗取、克隆攻击等安全威胁。此外，传统安全芯片依赖OTP存储身份密钥，易受物理攻击破解，导致身份泄露。行业迫切需要一种无需外部存储、不可克隆、与硬件本身绑定的安全身份认证机制，以保障设备身份可信、安全。
解决方案
PUF通过芯片制造工艺中的随机物理特性，生成唯一的硬件指纹，无需存储，即可用于设备身份认证和密钥管理。基于PUF的身份认证方案包括以下核心步骤：
• 身份生成：芯片PUF提取唯一特征，生成设备私钥及公钥，实现硬件唯一身份。
• 认证机制：基于国密SM系列算法和安全认证协议，实现安全的身份验证。
• 密钥保护：PUF密钥不存储，不可导出，杜绝私钥泄露风险，防止设备克隆和伪造。
• 应用集成：支持与现有的密码体系和安全架构结合，实现去中心化身份管理，提高设备可信性。
通过PUF技术，设备可自带不可伪造身份，确保数据来源可信、通信安全，为低空经济、物联网、车联网、司法取证、数据溯源等提供高效、低成本的身份安全方案。
价值体现
硬件身份绑定
硬件身份绑定
PUF技术基于芯片物理特性生成唯一身份，不可克隆、不依赖存储，实现真正的硬件身份认证。
防克隆与防篡改
防克隆与防篡改
PUF密钥不存储，无法导出，即使攻击者获得芯片，也无法提取密钥或复制身份信息。
低成本高安全
低成本高安全
无需额外加密存储或密钥注入，依靠芯片自身特性生成密钥，降低安全成本，提高系统安全性。
兼容现有架构
兼容现有架构
PUF身份认证可与国密SM2/SM3/SM4等密码体系结合，兼容现有成熟安全框架，易于集成。
适用于多场景
适用于多场景
PUF身份认证广泛适用于物联网、智能终端、车联网、供应链溯源等领域，提供高安全性身份管理能力。
应用案例
低空经济无人机准入认证
某无人机运营单位采用PUF芯片为无人机赋予唯一硬件身份，实现安全准入认证和飞行权限管理。传统基于序列号或软件标识的身份识别易被伪造，存在非法克隆和黑飞风险。PUF技术确保无人机身份唯一、不可克隆，结合国密算法和安全认证协议，实现无人机与监管平台的安全认证，防止非法设备接入或身份冒用，提高低空空域管理的安全性和可信度。
车联网V2X身份安全
在车联网环境下，车辆需要安全通信和身份认证。传统CA证书管理复杂且易被破解，而PUF技术使车辆能基于硬件生成身份密钥，无需存储，防止密钥泄露和克隆攻击。结合国密算法，PUF身份认证可用于车载终端的V2X（车与车、车与基础设施）通信，保障交通系统安全稳定运行。
