物聯網被視為改變人類產業進程和生活型態的關鍵新興技術。隨著物聯網的推展和裝置數量的快速增加，其安全性是邁向下一階段必須要慎重考慮和研議的重要問題。物聯網的節點已逐步被部署在智慧家庭、智慧城市、智慧醫療、工業物聯網等，各類型裝置將會連結著我們生活周遭將會充斥在我們生活周遭，因其所涉及的層面與價值升高，即使是一瞬間的錯誤，在龐大的物聯網下造成的連鎖反應，可導致大量金錢，甚至是人命的損失。如何解決與人身安全、隱私、公共安全相關之議題是無法避免的。
首先，物聯網裝置必須有一個可信賴的基礎(Root of Trust)，但是傳統上金鑰都被儲存在非揮發性記憶體中，不僅容易被盜取也沒有獨特性可供裝置作為認證使用，而物理密鑰(Physical Unclonable Function, PUF)透過物理性質和製程變異產生的不可複製性，使得每一個物理密鑰都是獨一無二的，因此很適合做為物聯網裝置的可信賴的基礎，不論是身分驗證、加密系統的金鑰、或是後續安全性的進階設計都能夠仰賴於物理密鑰。然而，若出現有心人士針對物理密鑰攻擊，嘗試直接讀取或是間接透過功耗分析CRP(Challenge-Response Pair)，再運用深度學習重建物理密鑰的硬體模型，很有可能還原大部分的CRP，所以要優先針對物理密鑰設計防護機制以遏止攻擊者破壞可信賴的基礎。
另一方面，在次世代的物聯網裝置上必須要有高效能低功率智能運算的能力，普遍上為了要降低功率消耗，必須使用到AI加速器，雖然傳統的數位加速器能夠提升整體的能源效率，但是在每一次的乘加運算，都需要大量且重複地從記憶體搬運資料，考慮到更進一步提升效能和運算時間的問題，可以讓乘加運算在記憶體中運算，也就是使用CIM(Compute-in-Memory)架構，降低數位加速器在記憶體存取所花費的時間和能量消耗，並且提升加速器整體的吞吐量。而CIM也是一個易受攻擊的部份，因此它也是需要被防護的對象。
本團隊設計了層層保護機制來確保其不易受到攻擊。首先在物理密鑰的保護上將其嵌於系統晶片中，不讓外部有直接存取的機會，只能間接透過功耗分析進行攻擊。因此我們再針對此種攻擊設計防護機制，使攻擊者不易重建物理密鑰的硬體模型。最後利用認證與記憶體區塊保護機制，檢驗使用者運行的程式是否經過驗證，且讓非法使用者無法存取機密內容（如CIM內之資料），藉此保障此次世代的物聯網裝置之安全。

1.本團隊透過層層的硬體安全保護機制確保IoT裝置之可信賴的基礎和CIM資料之安全性。
2.本團隊開發的可應用於多位元權重與多位元輸入資料的CIM電路，利用時間軸量化的技術和權重位元分割累加技術，提高能量效益和精準度。

本團隊以物理密鑰作為可信賴的基礎的新方案，開發物理密鑰之安全保護機制，再以可信賴的基礎為基礎設計一個具有多層次保護機制且含有先進的具有記憶體運算的加速器之裝置。研究成果將能夠技轉於有興趣之廠商，對國內業界提供適當的解決方案。