基于电桥失衡效应的高随机性PUF电路设计

通过对物理不可克隆函数(Physical Unclonable Functions,PUF)电路和电桥失衡效应的研究,提出一种高随机性PUF电路设计方案.该方案首先利用工艺偏差导致电桥失衡产生随机偏差电压,然后结合电压型灵敏放大器产生随机的、不可克隆的响应信号.在TSMC 65 nm CMOS工艺下,采用全定制方法设计PUF电路,PUF单元电路的版图面积为2.23μm×2.43μm.通过Spectre软件,在不同电压下对所设计PUF电路进行Monte Carlo仿真验证,分析其逻辑功能、随机性等特性.实验结果表明:所设计的PUF电路在电源电压1.2 V和温度25℃下随机性可达51.8%.