基于信号传输理论的Glitch物理不可克隆函数电路设计

来源：电子与信息学报杂志2016年第9期北京时间：

作者：张跃军, 汪鹏君, 李刚, 钱浩宇

摘要：通过对信号传输理论、竞争-冒险现象和物理不可克隆函数(Physical Unclonable Functions, PUF)电路的研究，论文提出一种基于信号传输理论的毛刺型物理不可克隆函数电路(Glitch Physical Unclonable Functions, Glitch-PUF)方案。该方案首先根据偏差延迟的信号传输理论，推导出获得稳定毛刺输出的电路级数；然后利用组合逻辑电路的传播延迟差异，结合1冒险和0冒险获得具有毛刺的输出波形，采用多级延迟采样电路实现Glitch-PUF的输出响应。由于毛刺信号具有显著的非线性特性，将其应用于PUF电路可有效解决模型攻击等问题。最后在TSMC 65 nm CMOS工艺下，设计128位数据输出的电路结构，Monte Carlo仿真结果表明Glitch-PUF电路具有良好的随机性。

关键词：信息安全, 物理不可克隆函数电路, 信号传输理论, Glitch型物理不可克隆函数

基金资助：浙江省自然科学基金(LQ14F040001)，国家自然科学基金(61404076, 61474068, 61274132)，浙江省科技厅公益技术应用研究(2015C31010)