嵌入式PUF技術(shù)研究.pdf

1、隨著集成電路產(chǎn)業(yè)的飛速發(fā)展，單顆芯片的規(guī)模越來越大，基于總線平臺(tái)的SoC設(shè)計(jì)方法漸漸成為芯片設(shè)計(jì)的主要方法，SoC（System on Chip，片上系統(tǒng)）技術(shù)是將系統(tǒng)中的模塊（包括CPU、控制器、DSP等）全部集成到一顆芯片上的技術(shù)，基于總線平臺(tái)的SoC設(shè)計(jì)方法是遵循某個(gè)成熟的總線標(biāo)準(zhǔn)，為SoC模塊提供統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)總線接口，大大提升知識(shí)產(chǎn)權(quán)（Intellectual Property，IP）核的復(fù)用程度。隨著SoC技術(shù)的發(fā)展，SoC芯片

2、的安全問題逐漸產(chǎn)生：不良廠商將參數(shù)性能不達(dá)標(biāo)或重回收利用的劣質(zhì)芯片投入市場(chǎng)，對(duì)整個(gè)集成電路產(chǎn)業(yè)帶來很大威脅。在巨大的非法經(jīng)濟(jì)利益驅(qū)動(dòng)下，假劣集成電路芯片制造及流通呈現(xiàn)愈演愈烈的趨勢(shì)，因此開發(fā)檢測(cè)及阻止假劣集成電路芯片的相關(guān)技術(shù)具有十分重大的經(jīng)濟(jì)及社會(huì)意義。
　　物理不可克隆函數(shù)（Physical Unclonable Function,PUF）作為一種解決SoC芯片安全問題的新技術(shù)，受到人們的關(guān)注。PUF利用集成電路芯片在制造過程

3、中的工藝差異性，比如路徑延時(shí)，對(duì)于相同的激勵(lì)，不同的芯片產(chǎn)生不同的響應(yīng)，并在廠商的數(shù)據(jù)庫中注冊(cè)各個(gè)芯片的激勵(lì)響應(yīng)對(duì)。對(duì)于待檢驗(yàn)芯片，輸入特定的激勵(lì)信號(hào)，將得到的響應(yīng)數(shù)據(jù)與數(shù)據(jù)庫中記錄的該芯片的響應(yīng)數(shù)據(jù)作對(duì)比，如果相同則該芯片為正版產(chǎn)品，否則為假劣產(chǎn)品。
　　本文以環(huán)形振蕩器PUF（RO-PUF）為基礎(chǔ)，分析基本RO-PUF的優(yōu)缺點(diǎn)，設(shè)計(jì)一款新型變頻環(huán)形振蕩器PUF，該新型變頻環(huán)形振蕩器PUF繼承了基本RO-PUF的優(yōu)點(diǎn)，并解決了基