一种基于FPGA进位逻辑的RO PUF设计

作者：陈鹏; 李先东; 姚亮; 易茂祥; 鲁迎春

来源：微电子学, 2022, 52(01): 65-70.

DOI：10.13911/j.cnki.1004-3365.210299

• 硬件安全
• 物理不可克隆函数
• 环形振荡器
• 进位逻辑
• 反相器

物理不可克隆函数(PUF)作为一种可有效地应对硬件安全问题的电路结构，在近些年得到了广泛的关注。环形振荡器(RO) PUF由于不需要完全对称的布线方式，因此被认为是最理想的PUF结构之一。现有的RO PUF设计愈加复杂且需要“硬宏”来固定电路，这导致PUF的移植性很差。文章利用FPGA中固有的进位逻辑资源实现RO PUF,通过将3个进位逻辑中的11个异或门级联，经配置实现11阶振荡环，有效解决了可移植性问题，避免了使用“硬宏”来固定电路。采用Xilinx Spartan-6,对提出的结构进行实验。实验结果表明，设计的RO PUF实现了50.65%的均匀性、48.48%的唯一性和1.56%的误码率。该设计方法具有易于实现、资源占用形式单一、无需手动布局布线等特点。

• 单位
  合肥工业大学