基于65 nm工艺的多端口可配置PUF电路设计

来源：电子与信息学报杂志2016年第6期北京时间：

作者：李刚, 汪鹏君, 张跃军, 钱浩宇

摘要：物理不可克隆函数(Physical Unclonable Function, PUF)电路利用结构完全相同的电路在制造过程中存在的随机工艺偏差，产生具有唯一性、随机性和不可克隆性的密钥。该文通过对共源共栅电流镜的研究，提出一种基于电流镜工艺偏差的多端口可配置PUF电路。该PUF电路由输入寄存器、偏差电压源、复用网络、判决器阵列和扰乱模块构成，通过激励信号配置偏差电压源，无需更换硬件便可实现输出密钥的变化，且可在一个时钟周期内输出多位密钥。在SMIC 65 nm CMOS工艺下，采用全定制方式设计具有36个输出端口的PUF电路，版图面积为24.8 m77.4 m。实验结果表明，该PUF电路具有良好的唯一性和随机性，且工作在不同温度(-40~125C)和电压(1.08~1.32 V)下的可靠性均大于97.4%，可应用于信息安全领域。

关键词：电路设计, 物理不可克隆函数, 多端口, 可配置

基金资助：国家自然科学基金(61474068, 61274132)，浙江省自然科学基金(LQ14F040001)，浙江省教育厅项目(Y201430798)