基于ZnO忆阻器的高鲁棒性毛刺型物理不可克隆函数设计

作者：陈鑫辉; 倪力; 刘子坚; 张跃军; 陈祺来; 刘钢

来源：电子与信息学报, 2022, 1-9.

• 硬件安全
• 物理不可克隆函数
• 忆阻器
• 稳定性

物理不可克隆函数（PUF）作为硬件安全原语，被广泛应用于众多领域。针对传统硅基类PUF电路可靠性差和易受建模攻击等问题，该文提出一种基于忆阻器的“毛刺”型物理不可克隆函数电路（Glitch-PUF）。该方案首先利用忆阻器的非易失性和阻变效应，实现二值逻辑完备集；然后，利用完备集和竞争冒险现象设计忆阻毛刺产生模块，通过选通信号控制流经忆阻交叉阵列路径的延时大小，改变“毛刺”宽度获得稳定“毛刺”输出；最后，利用忆阻器的存算一体特性和施密特回滞效应设计忆阻采样模块，并测试Glitch-PUF性能。实验结果表明，所设计的Glitch-PUF电路相比文献，抗攻击性提高4.9%～14.3%，随机性达到98.2%，误码率（BER）为0.08%，具有优异的鲁棒性和稳定性。

• 单位
  金华职业技术学院; 宁波大学; 上海交通大学