利用多路选择器熵源的高移植性轻量级物理不可克隆函数研究

摘要：

SR锁存器物理不可克隆函数(Physical Unclonable Function,PUF)是基于FPGA实现的最流行加密应用,在轻量级物联网设备中拥有广阔的市场.为了实现对称无偏SR锁存PUF,研究人员提出了不同的实现方法,这些方法增加了面积消耗.该文提出一种新型的基于MUX单元的延迟门来构成M_SR PUF单元,并将稳定状态下SR锁存器的输出提取作为PUF的响应.为了验证所提出的M_SR PUF,该文在Xilinx Virtex-6,Virtex-7和Kintex-73个系列的FPGA上进行了实现.值得一提的是,对称布局通过"硬宏"实现相对简单,保证了PUF更好的性能.实验结果表明,所提出的M_SR PUF可以在超宽范围的环境变化(温度:0°C～80°C;电压:0.8～1.2 V)下稳定工作,平均唯一性为50.125％.此外,所提出的M_SR PUF单元具有低开销的特点,仅消耗4个MUX和2个DFF,并产生适合硬件安全应用的高熵响应.

关键词：硬件安全、物理不可克隆功能、对称布局、可移植性、低面积开销

所属期刊栏目：45

分类号：TN402(微电子学、集成电路（IC）)

资助基金：国家自然科学基金62174048

在线出版日期：2023-02-10（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共10页

页码：68-77