基于信号传输理论的Glitch物理不可克隆函数电路设计

通过对信号传输理论、竞争-冒险现象和物理不可克隆函数(Physical Unclonable Functions,PUF)电路的研究,论文提出一种基于信号传输理论的"毛刺"型物理不可克隆函数电路(Glitch Physical Unclonable Functions,Glitch-PUF)方案。该方案首先根据偏差延迟的信号传输理论,推导出获得稳定"毛刺"输出的电路级数;然后利用组合逻辑电路的传播延迟差异,结合"1"冒险和"0"冒险获得具有"毛刺"的输出波形,采用多级延迟采样电路实现Glitch-PUF的输出响应。由于"毛刺"信号具有显著的非线性特性,将其应用于PUF电路可有效解决模型攻击等问题。最后在TSMC 65 nm CMOS工艺下,设计128位数据输出的电路结构,Monte Carlo仿真结果表明Glitch-PUF电路具有良好的随机性。