[发明专利]基于线性反馈的多模混合可重构PUF单元电路

说明书

本发明公开了一种基于线性反馈的多模混合可重构PUF单元电路，包括存储型随机源、线性反馈移位寄存器、串转并模块和仲裁器PUF，线性反馈移位寄存器的时钟端和串转并模块的时钟端均接入时钟信号，仲裁器PUF的输入端接入输入信号，仲裁器PUF的输出端用于输出PUF输出响应，存储型随机源的8位并行输出端和线性反馈移位寄存器的8位并行输入端一一对应连接，线性反馈移位寄存器的串行输出端和串转并模块的串行输入端连接，串转并模块的16位并行输出端和仲裁器PUF的16位并行控制端一一对应连接，存储型随机源包括结构相同的八个存储单元；优点是随机性较高，实现密钥的连续输出。

技术领域

本发明涉及一种PUF单元电路，尤其是涉及一种基于线性反馈的多模混合可重构PUF单元电路。

背景技术

随着数字信息时代的来临，智能家居、智能互联和数字依赖在日常生活中已经普遍存在。智能设备成为智能应用的载体，智能设备的应用越来越普遍，这些智能设备上保存着许多个人私密信息，智能设备的安全漏洞造成个人和社会风险。智能设备的安全漏洞主要是智能设备间硬件认证密钥安全性低，容易被攻击者通过收集大量密钥的方式来进行数学建模，实现建模攻击。因此，密钥的随机性和安全性成为智能设备间硬件认证的关键要素。

物理不可克隆函数电路是利用集成电路制造过程中存在的随机工艺偏差生成随机序列，可以用来生成高随机性密钥。由于工艺偏差的不可控特性，结构和工作环境均相同的PUF电路，在不同芯片中会输出不同的响应。理想状态下的PUF电路生成的密钥具有高度的唯一性、可靠性和随机性，且对制造工艺偏差变化非常敏感。由此，物理不可克隆函数电路是一种重要的信息安全领域硬件识别技术，物理不可克隆函数电路产生的密钥可广泛应用于智能设备认证、汽车防盗、物流跟踪和防伪标识等领域，防止信息安全威胁。在物理不可克隆函数电路的实现技术方面，Kumar等利用非线性电流镜的特性，使电流在两个相同的非线性电流镜子链中传播，实现电流式PUF单元电路。但是该电流式PUF单元电路中，由于电流镜的输入输出不完全对称，使得电流输出受到沟道调制效应的影响，导致电路输出数据不均匀，随机性不高。Kim等利用电阻式RAM，设计了一种非线性电阻式PUF单元电路，但是该非线性电阻式PUF单元电路由于电阻式RAM内部电流-电压的非线性不高和电路对工艺偏差不敏感，导致随机性不理想。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种随机性较高的基于线性反馈的多模混合可重构PUF单元电路。