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Tipo: Trabalho de Conclusão de Curso
Título: Função Fisicamente Inclonável como algoritmo de cibersegurança embarcado em FPGA
Autor(es): LUCAS YOSHIHIRO OKANO
Primeiro orientador: EDSON ANTONIO BATISTA
Resumo: Este trabalho apresenta a implementação de um algoritmo do tipo Arbiter Physically Unclonable Function (Arbiter PUF ou APUF) em um sistema embarcado baseado em Field-Programmable Gate Array (FPGA). Com o crescimento da Internet of Things (IoT) e a ampla incorporação de técnicas de Inteligência Artificial (IA) em diferentes áreas tecnológicas, torna-se cada vez mais necessário desenvolver mecanismos de segurança digital compatíveis com as restrições de desempenho e recursos desses sistemas. Neste contexto, adotou-se como principal referência o artigo [1], que propõe uma implementação de um XOR-APUF em FPGA. Para o desenvolvimento, foram utilizados os softwares Quartus II 13.0 e ModelSim, além do kit de desenvolvimento Altera DE2, o que permitiu a realização de testes práticos e simulações do funcionamento do algoritmo. Durante a implementação, foi necessário adaptar diversas seções do material de referência, devido a incompatibilidades entre o ambiente descrito no artigo e os recursos específicos dos softwares e hardwares utilizados. Este trabalho também descreve detalhadamente o funcionamento do APUF em FPGA, servindo como material didático e técnico para interessados na área. Como contribuição principal, busca-se demonstrar o potencial de uso de FPGAs como plataforma para protocolos de segurança baseados em PUFs em aplicações IoT, além de promover a formação de recursos humanos qualificados e fomentar o desenvolvimento de novos projetos de pesquisa na área de cibersegurança embarcada.
Abstract: This work presents the implementation of an Arbiter Physically Unclonable Function (Arbiter PUF or APUF) algorithm on a system based on a Field-Programmable Gate Array (FPGA). With the rise of the Internet of Things (IoT) and the widespread adoption of Artificial Intelligence (AI) across various technological domains, there is an increasing demand for digital security mechanisms tailored to the performance and resource constraints of such systems. In this context, the project was primarily based on the methodology described in [1], which outlines an implementation of an XOR-APUF on FPGA. The development was carried out using Quartus II 13.0 and ModelSim software tools, along with the Altera DE2 development board, enabling both simulation and practical validation of the proposed algorithm. During the implementation process, several adaptations to the original reference were required due to hardware and software differences that prevented direct replication. This work provides a detailed explanation of the operation of an APUF embedded in FPGA, serving as a technical and educational reference for researchers and developers. As a key contribution, the project demonstrates the feasibility of using FPGAs to deploy PUF-based security protocols in IoT applications, while also contributing to the training of qualified personnel and promoting research initiatives in the field of embedded cybersecurity.
Palavras-chave: Função Físicamente Inclonável
APUF
FPGA
Cybersegurança.
País: 
Editor: Fundação Universidade Federal de Mato Grosso do Sul
Sigla da Instituição: UFMS
Tipo de acesso: Acesso Aberto
URI: https://repositorio.ufms.br/handle/123456789/12119
Data do documento: 2025
Aparece nas coleções:Engenharia Elétrica - Bacharelado (FAENG)

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