[發明專利]一種PUF單元電路

在審

• 申請號: 202110178753.1
• 申請日: 2021-02-09
• 公開（公告）號: CN113037269A
• 公開（公告）日: 2021-06-25
• 發明（設計）人: 宋敏特;周帥陽
• 申請（專利權）人: 北京普安信科技有限公司
• 主分類號: H03K19/003
• 分類號: H03K19/003;H04L9/08
• 代理公司: 北京卓嵐智財知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 11624
• 代理人: 郭智

本發明實施例提供了一種PUF單元電路，包括：檢測到復位控制信號為指定復位電平時，輸出電路差異信號的工藝敏感電路；以及放大所述電路差異信號的正反饋電路；以及在檢測到抑制信號為指定抑制電平時，抑制所述正反饋電路的正反饋作用的正反饋抑制電路；以及輸出所述差異信號的輸出電路；所述正反饋電路與所述工藝敏感電路連接；所述正反饋抑制電路與所述正反饋電路連接；所述輸出電路與所述正反饋電路連接。

技術領域

本發明涉及認證、唯一碼識別和密鑰生成領域，具體涉及一種PUF單元電路。

背景技術

物理不可克隆函數(PUF,physically unclonable function)是指器件制造過程中不可預測、不可控制的隨機物理因素導致微觀物理結構存在微小差異，在輸入輸出信號上產生器件單元之間彼此獨立的挑戰-響應關系，由于不可能克隆相同的器件結構，所以稱這種關系為物理不可克隆函數。在技術上，PUF是由電路、元件、過程或其他能夠產生輸出的實體(如數位、字或抗克隆的功能)來實現的。通常，PUF可以根據設備的固有物理特性產生，例如晶體管的個別物理特性，如晶體管的閾值電壓，在制造過程中由于局部工藝變化而變化。PUF不需要存儲在設備內，因為其可以重復生成。克隆一個具有PUF實現的設備來與另一個設備生成相同的PUF輸出幾乎是不可能的。

目前主流的PUF主要有SRAM PUF、蝴蝶PUF、環震PUF和仲裁PUF，且其主要應用于三大方向：認證、唯一識別碼和密鑰生成與管理。對于相同的挑戰信號和PUF，依舊會出現不同的響應信號，這也即PUF不穩定的體現。

目前市面上主要使用的PUF是代工廠或其他第三方廠商提供的標準數字存儲單元，這種單元的不穩定位比例較高，是一種面向存儲和讀取場景的電路結構，在應用到PUF場景時需要數字電路部分來糾錯將不穩定位還原，而較高的不穩定位糾錯會導致芯片面積和功耗的增加；

發明內容

本發明實施例提供一種PUF單元電路，實現了提高SRAM PUF電路的穩定性、魯棒性和噪聲容限，降低PUF單元的錯誤率，減小芯片的面積和功耗的效果。

為達上述目的，一方面，本發明實施例提供一種PUF單元電路，包括：檢測到復位控制信號為指定復位電平時，輸出電路差異信號的工藝敏感電路；以及放大所述電路差異信號的正反饋電路；以及在檢測到抑制信號為指定抑制電平時，抑制所述正反饋電路的正反饋作用的正反饋抑制電路；以及輸出所述差異信號的輸出電路；

所述正反饋電路與所述工藝敏感電路連接；

所述正反饋抑制電路與所述正反饋電路連接；

所述輸出電路與所述正反饋電路連接。

進一步地，所述工藝敏感電路包括：檢測到所述復位控制信號為所述指定復位電平時，輸出第一分支信號的第一分支電路；以及檢測到所述復位控制信號為所述指定復位電平時，輸出第二分支信號的第二分支電路；所述第一分支信號與所述第二分支信號構成所述差異信號；

所述第一分支信號和所述第二分支信號都與所述正反饋電路連接。

進一步地，還包括：時序控制器；

所述時序控制器的輸出連接所述正反饋抑制電路的所述抑制信號的輸入端；所述時序控制器在檢測到所述復位控制信號為所述指定復位電平時，在指定延時時間內，設置并保持所述抑制信號為所述指定抑制電平；在所述指定延時時間后，設置所述抑制信號為與所述指定抑制電平相反的電平狀態。

進一步地，所述時序控制器具體為：延時中繼器；

所述延時中繼器的輸出連接所述正反饋抑制電路的抑制信號的輸入端；所述延時中繼器將所述復位控制信號經延時輸出為所述抑制信號。