[发明专利]物理不可克隆函数生成器及其电路和方法

说明书

本发明的实施例涉及一种PUF生成器，包括具有第一晶体管和第二晶体管的差值生成器电路，第一晶体管和第二晶体管具有第一预定VT。差值生成器电路被配置为提供第一输出信号，以基于第一晶体管和第二晶体管的相应接通时间而产生PUF签名。放大器包括具有第二预定VT的多个晶体管。放大器被配置为接收第一输出信号并输出PUF签名。本发明的实施例还涉及物理不可克隆函数生成器的电路和方法。

技术领域

本发明的实施例涉及物理不可克隆函数生成器及其电路和方法。

背景技术

随着对计算机系统和因特网的依赖在诸如个人通信、购物、银行业务、商业等许多领域的增加，对改进的计算机安全性的需求也在增加。可以采用许多包括密码术的安全措施。物理不可克隆函数(PUF)是在物理结构中体现的物理对象，可用于产生输出。输出易于评估，但输出很难或几乎不可能预测。PUF可以用作安全计算和通信中的唯一标识或密钥。

即使假定生产PUF设备的制造过程是精确的，单个PUF设备也必须容易制造但实际上不可能复制。在这方面，它是单向函数的硬件模拟。PUF通常在集成电路中实现，并且通常用在具有高安全性要求的应用中。

发明内容

根据本发明实施例的一个方面，提供了一种物理不可克隆函数生成器，包括：差值生成器电路，包括具有第一预定阈值电压的第一晶体管和第二晶体管，差值生成器电路被配置为提供第一输出信号，以基于第一晶体管和第二晶体管的相应导通时间来生成物理不可克隆函数签名；以及放大器，包括具有第二预定阈值电压的多个晶体管，放大器被配置为接收第一输出信号并输出物理不可克隆函数签名。

根据本发明实施例的另一个方面，提供了一种物理不可克隆函数生成器的电路，包括：第一和第二PMOS晶体管，具有连接在电源端与相应的第一输出端和第二输出端之间的第一预定电压阈值；第一和第二NMOS晶体管，具有分别连接在第一输出端和第二输出端与接地端之间的第二预定阈值电压；并且其中，第一PMOS晶体管和第二PMOS晶体管以及第一NMOS晶体管和第二NMOS晶体管被配置为基于第一NMOS晶体管和第二NMOS晶体管和/或第一PMOS晶体管和第二PMOS晶体管的导通时间在相应的第一输出端和第二输出端处生成互补的物理不可克隆函数位。

根据本发明实施例的又一个方面，提供了一种生成物理不可克隆函数签名的方法，包括：确定具有第一预定电压阈值的第一晶体管与第二晶体管之间在导通时间上的差值；基于所确定的差值输出用于生成物理不可克隆函数签名的第一信号；通过包括具有第二预定阈值电压的晶体管的放大器放大第一信号；以及基于放大的第一信号输出物理不可克隆函数签名。

附图说明

当结合附图进行阅读时，从以下详细描述可最佳理解本发明的各个方面。应该强调，根据工业中的标准实践，各个部件未按比例绘制并且仅用于说明的目的。实际上，为了清楚的讨论，各个部件的尺寸可以任意地增大或减小。

图1是示出根据一些实施例的物理不可克隆函数(PUF)生成器的实例方面的框图。

图2是示出根据一些实施例的PUF生成器的实例的电路图。

图3是示出根据一些实施例的PUF生成器的另一实例的电路图。

图4是示出根据一些实施例的PUF生成器的进一步实例的电路图。

图5是示出根据一些实施例的生成PUF签名的方法的实例的过程流程图。

具体实施方式