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스위칭 회로를 이용한 다수의 입출력 쌍을 갖는 SRAM 기반 물리적 복제 불가능 보안회로
백승범,홍종필,Baek, Seungbum,Hong, Jong-Phil 한국정보통신학회 2020 한국정보통신학회논문지 Vol.24 No.8
본 논문에서는 IoT 기기를 위한 저가, 초소형, 저 전력의 반도체 공정 기반 물리적 복제 불가능 보안회로를 소개한다. 제안하는 보안회로는 SRAM 구조의 인버터 간 교차결합 경로에 스위칭 회로를 연결하여 챌린지 입력을 인가함으로써 다수개의 입출력 쌍을 갖도록 한다. 그 결과 제안된 구조는 기존 SRAM 기반 물리적 복제 불가능 보안회로의 빠른 동작 속도와 비트 당 소요면적이 작은 장점을 유지하면서도 다수개의 입출력 쌍을 갖는다. 제안된 스위칭 SRAM 기반의 물리적 복제 불가능 보안회로는 성능 검증을 위해 180nm CMOS 공정을 이용하여 총 면적 0.095㎟ 의 칩으로 제작하였다. 측정 결과 4096-bit의 CRP, 0의 Intra-HD, 0.4052의 Inter-HD의 우수한 성능을 보였다. This paper presents a new Physical Unclonable Function (PUF) security chip based on a low-cost, small-area, and low-power semiconductor process for IoT devices. The proposed security circuit has multiple challenge-to-response pairs (CRP) by adding the switching circuit to the cross-coupled path between two inverters of the SRAM structure and applying the challenge input. As a result, the proposed structure has multiple CRPs while maintaining the advantages of fast operating speed and small area per bit of the conventional SRAM based PUF security chip. In order to verify the performance, the proposed switched SRAM based PUF security chip with a core area of 0.095㎟ was implemented in a 180nm CMOS process. The measurement results of the implemented PUF show 4096-bit number of CRPs, intra-chip Hamming Distance (HD) of 0, and inter-chip HD of 0.4052.
대동맥 궁을 이용한 높은 정확성과 넓은 측정범위를 갖는 심박 수 신호처리 기법
백승범(Seungbum Baek),신기창(Gi-Chang Shin),홍종필(Jong-Phil Hong) 대한전자공학회 2020 전자공학회논문지 Vol.57 No.4
본 논문에서는 기존의 요골동맥보다 심박 신호의 세기가 강한 대동맥 궁을 이용하여 높은 정확성과 넓은 측정범위를 갖는 심박 수 신호처리 기법을 제안한다. 피부 근처에 위치한 요골동맥보다 깊은 곳에 위치한 대동맥 궁을 이용하는 경우 적외선이 최적의 광원임을 측정을 통해 검증하였고, 범위지정 및 최댓값, 최솟값을 이용한 새로운 심박 수 측정 알고리즘을 적용하여 기존의 측정 알고리즘에 비해 정확성과 측정에 따른 편차를 개선하여 넓은 측정범위를 확보하였다. This paper presents a new method for a heart rate signal processing method with high accuracy and wide measuring range using an aortic arch which has a strong signal than that in the conventional radial artery. This study also validates that infrared is an optimal source for sensing the aortic arch which is located deeper than the radial artery. Furthermore the proposed heart rate measuring algorithm using bounds checking, maximum and minimum value of signals improves accuracy and deviation in measurement than those of the conventional algorithm, which leads to enlarging the measurement range.
척추동물 망막의 신호 전달 경로 시뮬레이터 개발 및 분석
백승범(Seungbum Baek),장영조(Young-Jo Jang),조경록(Kyoungrok Cho) 한국콘텐츠학회 2018 한국콘텐츠학회논문지 Vol.18 No.11
망막은 눈을 통해 입력되는 빛을 수용하여, 이를 전기신호로 변환한 후 뇌의 시각 피질에 전달하는 역할을 수행한다. 망막을 하드웨어로 구현하기 위해서는 망막의 구조와 동작에 대한 이해가 필요하며, 이를 위해 망막의 모델링이 유용할 수 있다. 본 논문에서는 척추동물의 망막을 구성하는 신경세포와 시냅스의 신호 전달 경로를 포함하는 2-D 망막 네트워크 모델을 소개한다. 또한 수치해석을 기반으로 다양한 조건에서 망막 모델을 해석하기 위해 시뮬레이터를 개발하였다. 이를 통해 다양한 세기의 빛이 망막에서 흡수되었을 때, 기존의 연구와 대비하여, 각 세포와 시냅스 노드 단위로 입출력 반응을 정밀하게 검증하여 인공망막 장치 개발에 기여하였다. Retina transforms the external light into electrical signal that stimulates visual cortex of the brain. Electrical modeling of the retina is useful to understand its structure and action that is a prerequisite to implement the retina as a hardware device. This paper introduces a 2-D electrical network model of vertebrate’s retina considering signal pathway of retinal cells and synapses. We implemented a simulator of the retina based on the electrical network model to analyze its operation under various circumstances. Compared to the prior studies, It might contribute designing of artificial retina device in terms of that this study specifically observed input and output reactions of each cell and synapse node under various light intensity on the retina.
A compact entity authentication SoC based on HMAC-PHOTON80 using 65nm CMOS process
Chi Trung Ngo(오치충),Seungbum Baek(백승범),Jong-Phil Hong(홍종필) 한국통신학회 2021 한국통신학회 학술대회논문집 Vol.2021 No.6
This paper introduces a compact system on chip (SoC) for entity authentication based on HMAC-PHOTON80 as a lightweight security solution for resource constrained internet of things (IoT) devices. The proposed SoC is fabricated using 65nm CMOS process, occupies 0.1575<sup>2</sup> with power consumption of 2.46mW and throughput of 1.4Mbps with maximum measured frequency of 125MHz.
김준호(Jun-Ho Kim),백승범(Seungbum Baek),Kamran Eshraghian,조경록(Kyoungrok Cho) 대한전자공학회 2016 대한전자공학회 학술대회 Vol.2016 No.6
Artificial retina is a technology that would help patients who have retinal disorder see a thing partially. All vertebrates have complex structure of eyes, which is the deep research issue for over decades. It is needed to understand complex dynamics of the retina in detail before implementing the retina as artificial complementary device. This paper discusses about biological theory, and signal flow architecture of the outer layers of the vertebrate retina with numerical model based on Hodgkin Huxley model that can replicate the behavior of the action potential inside neuron. Numerical simulations are executed in order to analyze the neurons’ response with various light intensities.
Accuracy Improvement of Impedance Matching Network Design for Acousto-Optic Tunable Filters
Thanh Dat Nguyen(웬탄닷),Chi Trung Ngo(오치충),Seungbum Baek(백승범),Jong-Phil Hong(홍종필) 한국통신학회 2021 한국통신학회 학술대회논문집 Vol.2021 No.6
This paper presents a method of improving accuracy in designing impedance matching network for Acousto-Optic Tunable Filters (AOTF) by considering the effect of wire connection. The measured gain S21 of implemented impedance matching network has a BW- 6dB of 49% from 17.54 to 28.95 MHz by applying this method.