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基于CNFET的高性能三值SRAM-PUF电路设计 9 R* m+ O! n, i/ O& |
摘要:通过对碳纳米管场效应晶体管(Carbon Nanotube Field Efect Transistor, CNFET)和物理不可克隆函( Physical Unclonable Functions,PUF)电路的研究,提出一种高性能三值SRAM-PUF电路结构.该电路结构首先利用交叉耦合三值反相器产生随机电流,并对其电流进行失配分析;然后结合三值SRAM单元的电流竞争得到随机的、不可克隆的三值输出信号“0”、“1”和“2”.在32nm CNFET标准模型库下,采用HSPICE对所设计的三值SRAM-PUF电路进行Monte Carlo仿真,分析其随机性、唯一性等性能.模拟结果表明所设计的三值SRAM-PUF电路归一化随机性偏差和唯一性偏差均为0.03% ,且与传统二值CMOS设计的PUF电路相比工作速度提高33% ,激励响应对数量为原来的( 1.5)”倍.
. v: G) T8 m2 s关键词:碳纳米管场效应晶体管;三值逻辑;SRAM-PUF;随机性;唯一性' i" G9 }; V7 `* U3 C
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1引言+ o' p6 S' X+ i( l5 s1 B, @
物理不可克隆函数(Physical Unclonable Function,PUF)电路利用集成电路制造过程中的随机工艺偏差产生密钥,并将其应用于密码系统".由于随机工艺偏差,相同结构的不同芯片在同一激励下,将得到不同的输出响应.因此攻击者尽管知道PUF电路结构,但由于工艺偏差的不可控,也无法克隆出具有相同输出响应的PUF电路.PUF电路不可克隆的特性,使得PUF电路可防御多种传统攻击模式. Pappu等首先提出PUF的概念,并设计光学PUF来实现系统认证等应用2].随后Gassend等以硅参数的随机函数概念为基础,提出PUF! r8 u% @# a' H0 J6 D& y. L
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发表于 2021-4-27 18:06
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