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CNT-PUFs: highly robust and heat-tolerant carbon-nanotube-based physical unclonable functions (2023)
Frank, Florian ; Böttger, Simon ; Mexis, Nico ; Anagnostopoulos, Nikolaos Athanasios ; Mohamed, Ali ; Hartmann, Martin ; Kuhn, Harald ; Helke, Christian ; Arul, Tolga ; Katzenbeisser, Stefan ; Hermann, Sascha
In this work, we explored a highly robust and unique Physical Unclonable Function (PUF) based on the stochastic assembly of single-walled Carbon NanoTubes (CNTs) integrated within a wafer-level technology. Our work demonstrated that the proposed CNT-based PUFs are exceptionally robust with an average fractional intra-device Hamming distance well below 0.01 both at room temperature and under varying temperatures in the range from 23 °C to 120 °C. We attributed the excellent heat tolerance to comparatively low activation energies of less than 40 meV extracted from an Arrhenius plot. As the number of unstable bits in the examined implementation is extremely low, our devices allow for a lightweight and simple error correction, just by selecting stable cells, thereby diminishing the need for complex error correction. Through a significant number of tests, we demonstrated the capability of novel nanomaterial devices to serve as highly efficient hardware security primitives.
Supplementary Material for the Work "Exposing the Gaps: The State of Supply Chain Coverage in Current Security Standards" (2025)
Mexis, Nico ; Lill, Bjarne ; Doleh, Yousef ; Katzenbeisser, Stefan
This document contains the supplementary material for our work "Exposing the Gaps: The State of Supply Chain Coverage in Current Security Standards", which should be consulted for further information and details. While this supplement has not been peer-reviewed, the above article has. The reviewers also had access to all the data presented in this document during the review phase. The article is available from 26 July 2025 as part of the "IFIP Advances in Information and Communication Technology", volume 742: 10.1007/978-3-031-94924-1_14
A Comprehensive Comparison of Fuzzy Extractor Schemes Employing Different Error Correction Codes (2023)
Mexis, Nico
This thesis deals with fuzzy extractors, security primitives often used in conjunction with Physical Unclonable Functions (PUFs). A fuzzy extractor works in two stages: The generation phase and the reproduction phase. In the generation phase, an Error Correction Code (ECC) is used to compute redundant bits for a given PUF response, which are then stored as helper data, and a key is extracted from the response. Then, in the reproduction phase, another (possibly noisy) PUF response can be used in conjunction with this helper data to extract the original key. It is clear that the performance of the fuzzy extractor is strongly dependent on the underlying ECC. Therefore, a comparison of ECCs in the context of fuzzy extractors is essential in order to make them as suitable as possible for a given situation. It is important to note that due to the plethora of various PUFs with different characteristics, it is very unrealistic to propose a single metric by which the suitability of a given ECC can be measured. First, we give a brief introduction to the topic, followed by a detailed description of the background of the ECCs and fuzzy extractors studied. Then, we summarise related work and describe an implementation of the ECCs under consideration. Finally, we carry out the actual comparison of the ECCs and the thesis concludes with a summary of the results and suggestions for future work.
Cyber-Security und Resilienz in Supply Chains mit Fokus auf KMU (2026)
Almaini, Amar ; Anthuber, Stefan ; Egger, Gottfried ; Grabner, Daniel ; Gutbrod, Amelie ; Herburger, Michael ; Holzer, Laura ; Icyer, Abdurrahman ; Katzenbeisser, Stefan ; Kraxberger, Manuel ; Kufner, Sven ; Langner, Karoline ; Lill, Bjarne ; Mexis, Nico ; Pichler, Julia ; Plasch, Michael ; Sauerwein, Clemens ; Schramm, Martin ; Szilagyi, Daniel ; Wagner, Carina ; Zeisler, Alexander
Dieser Best Practice Guide zeigt, wie kleine und mittlere Unternehmen (KMU) ihre Cyber-Resilienz umfassend stärken können, von der technischen Basis über Lieferketten und Unternehmenskultur bis hin zu Notfallmanagement und OT-Security. Da Cyberangriffe zunehmend komplexer werden und menschliches Verhalten weiterhin in über 80 % der Vorfälle eine entscheidende Rolle spielt, reicht technische Absicherung allein nicht aus. Entscheidend ist ein integrierter Ansatz, der Mindset (sicherheitsbewusste Haltung), Skillset (praktisches Wissen und regelmäßige Schulungen) und Toolset (adäquate technische Lösungen) miteinander verbindet. Der Cyber-Security Grundschutz vermittelt KMU praxisnahe Schritte zur Identifikation des IST-Zustands, zur Priorisierung von Schutzmaßnahmen und zur Einführung eines kontinuierlichen Verbesserungsprozesses nach dem PDCA-Modell. Das Supply Chain Cyber-Security Handbuch verdeutlicht, wie digital vernetzte Lieferketten zu kritischen Angriffspunkten werden können und unterstützt Unternehmen dabei, relevante Partner zu identifizieren, zu klassifizieren und risikobasierte Maßnahmen zu implementieren. Das Awareness- & Kultur-Handbuch zeigt, wie eine „Security-First“-Kultur entsteht, die Cybersicherheit als Teamaufgabe begreift und über Zero-Trust-Prinzipien, klare Verantwortlichkeiten und moderne Lernformate wie Serious Games nachhaltig verankert. Das Cyber-Notfallkonzept bietet KMU einen strukturierten Leitfaden zur Vorbereitung, Reaktion und Wiederherstellung bei Sicherheitsvorfällen - inklusive Checklisten, Rollenmodellen und Incident-Response-Plänen, um Ausfallzeiten zu minimieren und handlungsfähig zu bleiben. Ergänzend vermittelt das OT-Security Handbuch die Besonderheiten industrieller Systeme und zeigt, wie KMU ihre Produktionsumgebungen schützen können - von der Bewertung kritischer Anlagen über sichere Konfigurationen bis zur schrittweisen Umsetzung praxistauglicher OT-Security-Maßnahmen. Gemeinsam bilden die fünf Handbücher ein ganzheitliches Rahmenwerk, das KMU befähigt, Cybersicherheit als festen Bestandteil des Arbeitsalltags zu verankern, Risiken entlang der gesamten Wertschöpfungskette zu reduzieren und die eigene Widerstandsfähigkeit gegenüber Cyberbedrohungen systematisch zu erhöhen.
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