我院在高可靠物理不可克隆函数领域取得进展
发布时间:2024-01-04    发布人:杨武   

近日,我院系统结构研究室的黄正峰教授、梁华国教授和卞景昌博士生,成功解决了面向物理不可克隆函数电路的可靠性量化建模难题,并设计出一种轻量级高可靠的反馈型环路物理不可克隆函数。相关成果在20241月正式以“Design Guidelines and Feedback Structure of Ring Oscillator PUF for Performance Improvement”为题发表在集成电路设计领域著名期刊、中国计算机学会A类期刊IEEE Transactions on Computer-Aided Design of Integrated Circuits and SystemsTCAD)上。

物理不可克隆函数(PUF)是一种硬件安全原语,利用制造过程中的工艺偏差为芯片生成数字指纹和密钥。基于环形振荡器的PUFRO PUF)由于其高鲁棒性和易于设计,近年来得到了广泛的研究。然而,在其唯一性、可靠性相关的理论基础方面仍存在很多关键问题和挑战。课题组提出了一个基于晶体管级参数的定量分析方法,建立了基于晶体管级工艺参数的反相器时延敏感模型,并利用统计学方法量化了RO PUF的可靠性、唯一性和随机性等关键性能指标。同时,提出一种基于反馈型环路PUF结构,结合RO拓扑结构和XOR门的牵伸效应将可靠性同比提高近6%,唯一性接近理想值50%。该成果填补了物理不可克隆函数领域理论研究的空白,为设计和改进传统RO PUF提供可行的设计指导。

上述工作得到国家自然科学基金重大科研仪器研制项目、国家自然科学基金面上项目、安徽省重点研发计划等项目的资助。

论文链接:https://ieeexplore.ieee.org/document/10201884

论文引用格式:Zhengfeng Huang, Jingchang Bian, Yankun Lin, Huaguo Liang, Tianming Ni*. Design Guidelines and Feedback Structure of Ring Oscillator PUF for Performance Improvement [J]. IEEE Transactions on Computer-Aided Design of Integrated Circuits and Systems, 2024, 43(1): 71-84

(卞景昌/文 杨兆/图 黄正峰/审核)


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