在當(dāng)今社會,每天都會有大量信息的交換與傳輸。在這些信息的交換傳輸中,信息安全問題不容忽視,因此常使用AES,DES等加密方式去加密一些重要的信息。而在AES,DES或其它加密方式的使用中需要使用到大量隨機(jī)數(shù)源,過去使用的隨機(jī)數(shù)常為算法產(chǎn)生的偽隨機(jī)數(shù),安全性較低。為解決信息安全上的不足,出現(xiàn)了物理不可復(fù)制函數(shù)PUF這一概念,隨后對物理不可復(fù)制函數(shù)PUF的研究一直在不斷進(jìn)行著。本文對SRAM PUF的運(yùn)行過程,運(yùn)行原理進(jìn)行了分析,并在過去Pelgrom關(guān)于晶體管失配研究的基礎(chǔ)上,提出了一種新的6T-SRAM PUF模型,利用virtuoso軟件仿真驗(yàn)證了晶體管尺寸,節(jié)點(diǎn)電容,電壓上升時(shí)間對SRAM PUF上電狀態(tài)的影響,并找到了最優(yōu)失配情況和最低功耗下的6T-SRAM PUF尺寸。在新模型的基礎(chǔ)上,本文提出了一種新的8T-SRAM PUF,相比于6T,8T通過加入兩個(gè)開關(guān)管,實(shí)現(xiàn)了對電路失配程度的放大。8T-SRAM PUF電路在羅姆130nm CMOS工藝下進(jìn)行了版圖設(shè)計(jì)和流片。單個(gè)單元陣列包括64行*4列=256個(gè)單元,一共7個(gè)單元陣列,共256*7=1792個(gè)單元。流片完成后對兩塊S... 

【文章來源】：電子科技大學(xué)四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：57 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 研究工作的背景與意義
    1.2 物理不可復(fù)制函數(shù)國內(nèi)外研究歷史與現(xiàn)狀
    1.3 本文的主要貢獻(xiàn)與創(chuàng)新
    1.4 本文的組織結(jié)構(gòu)
第二章 物理不可復(fù)制函數(shù)PUF基礎(chǔ)
    2.1 晶體管失配的原因及種類
        2.1.1 全局失配
        2.1.2 局部失配
        2.1.3 暫時(shí)失配
    2.2 失配導(dǎo)致的晶體管特性變化
    2.3 PUF的專用術(shù)語和性能標(biāo)準(zhǔn)
    2.4 PUF的種類
        2.4.1 仲裁器PUF
        2.4.2 存儲器PUF
    2.5 PUF的優(yōu)缺點(diǎn)與應(yīng)用
    2.6 本章小結(jié)
第三章 SRAM PUF建模與優(yōu)化仿真
    3.1 6T-SRAM PUF
        3.1.1 SRAM與SRAM PUF
        3.1.2 SRAM PUF的單元分類
        3.1.3 過去 6T-SRAM PUF的運(yùn)行模型
        3.1.4 6T-SRAM PUF的運(yùn)行過程
        3.1.5 本文提出的 6T-SRAM PUF的模型
        3.1.6 SRAM PUF的功耗
    3.2 電路仿真
    3.3 8T-SRAM PUF單元
    3.4 本章小結(jié)
第四章 SRAM PUF實(shí)驗(yàn)研究
    4.1 晶體管尺寸及單個(gè)單元版圖設(shè)計(jì)
    4.2 單元陣列排布與整體芯片版圖
    4.3 電路測試
        4.3.1 測試環(huán)境
        4.3.2 電路測試方案及測試結(jié)果
    4.4 同其它SRAM PUF的比較
    4.5 本章小結(jié)
第五章 SRAM PUF誤碼率改善
    5.1 負(fù)偏置溫度不穩(wěn)定性NBTI
    5.2 NBTI在PUF上的應(yīng)用
    5.3 SRAM PUF的后處理
    5.4 本章小結(jié)
第六章 全文總結(jié)與展望
    6.1 本文工作總結(jié)
    6.2 展望
致謝
參考文獻(xiàn)


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]基于PUF函數(shù)的輕量級雙向認(rèn)證協(xié)議[J]. 劉博雅,張悅,楊亞濤,孫亞飛.  計(jì)算機(jī)工程. 2019(02)
[2]PUF輕量級設(shè)備認(rèn)證及其實(shí)現(xiàn)[J]. 柳亞男,戴澤坤,邱碩.  金陵科技學(xué)院學(xué)報(bào). 2018(03)
[3]基于FPGA的提高PUF可靠性方法（英文）[J]. 梁華國,李偉迪,徐秀敏,王浩宇.  Journal of Southeast University（English Edition）. 2018(01)
[4]Security Enhancement of Arbiter-Based Physical Unclonable Function on FPGA[J]. WANG Jun,LIU Shubo,XIONG Xingxing,LIANG Cai.  Wuhan University Journal of Natural Sciences. 2017(02)
[5]基于Arbiter的PUF的改進(jìn)[J]. 李若緒.  中國科技論文在線. 2011(10)

博士論文
[1]FPGA的物理不可克隆函數(shù)關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 龐子涵.中國礦業(yè)大學(xué)(北京) 2017

碩士論文
[1]基于PUF的無線體域網(wǎng)安全技術(shù)研究[D]. 董鵬琳.廣西大學(xué) 2018
[2]基于PUF的硬件電路防護(hù)技術(shù)研究[D]. 李雪營.電子科技大學(xué) 2018
[3]物理不可克隆函數(shù)電路研究[D]. 張學(xué)龍.寧波大學(xué) 2014



本文編號：3262353