[发明专利]可变电阻装置、物理性不可复制功能电路与控制方法

说明书

本发明实施例提供一种可变电阻装置、物理性不可复制功能电路与控制方法。物理性不可复制功能电路的控制方法可应用于物理性不可复制功能电路与磁阻式可变电阻装置。方法包括将多个磁阻式可变电阻电路的磁穿隧接面元件初始化至一电阻状态后，施加一第一能量至磁穿隧接面元件，以及判断具有一预定电阻状态的上述磁穿隧接面元件的一汉明权重是否在一预定数值范围内。

技术领域

本发明是有关于物理性不可复制功能电路，特别是有关于使用磁穿隧接面元件的物理性不可复制功能电路。

背景技术

物理性不可复制功能(Physically Unclonable Function,PUF)可使用于数据加密，通过元件的本质特性来提供出色的随机性。在PUF的应用中，磁阻式随机存取记忆体(Magnetoresistive Random Access Memory，MRAM)元件具有本质的双向电阻特性、快速与非挥发特性、随机变化的磁异向性、操作参数的分布特性，使得MRAM元件可适用于PUF的应用。

随着科技的进步，各种电子装置(包含随身与固定式装置)皆可透过网际网络与云端储存来分享与交换信息。在此情况下，数据安全俨然成为一项必须重视的课题。因此，需要一种PUF电路与控制方法，使PUF功能可实现于数据的编码与加密应用中。

发明内容

本发明实施例提供一种物理性不可复制功能电路。物理性不可复制功能电路包括控制装置与第一磁阻式可变电阻电路阵列。控制装置包括能量产生电路与控制器。第一磁阻式可变电阻电路阵列耦接控制装置，且第一磁阻式可变电阻电路阵列包括多个磁阻式可变电阻电路。每一个磁阻式可变电阻电路包括磁穿隧接面元件。控制装置将磁穿隧接面元件初始化至一电阻状态后，控制装置提供第一能量至磁穿隧接面元件，且控制装置判断具有预定电阻状态的磁穿隧接面元件的汉明权重是否在预定数值范围内。

本发明实施例提供一种磁阻式可变电阻装置，包括物理性不可复制功能电路以及第二磁阻式可变电阻电路阵列。物理性不可复制功能电路包括控制装置与第一磁阻式可变电阻电路阵列。控制装置包括能量产生电路与控制器。第一磁阻式可变电阻电路阵列耦接控制装置，且第一磁阻式可变电阻电路阵列包括多个磁阻式可变电阻电路。每一个磁阻式可变电阻电路包括磁穿隧接面元件。控制装置将磁穿隧接面元件初始化至一电阻状态后，控制装置提供第一能量至磁穿隧接面元件，且控制装置判断具有预定电阻状态的磁穿隧接面元件的汉明权重是否在预定数值范围内。第二磁阻式可变电阻电路阵列包括第一磁阻式可变电阻电路阵列以及磁阻式随机存取记忆体单元阵列。

本发明实施例提供一种物理性不可复制功能电路的控制方法。方法包括：将多个磁阻式可变电阻电路的磁穿隧接面元件初始化至一电阻状态后，施加第一能量至磁穿隧接面元件；以及判断具有预定电阻状态的磁穿隧接面元件的汉明权重是否在预定数值范围内。

本发明实施例提供关于物理性不可复制功能的电路与控制方法，使物理性不可复制功能可实现于数据的编码与加密应用中。

附图说明

图1是依据本发明实施例的物理性不可复制功能电路的示意图；

图2A、图2B是依据本发明实施例的磁阻式可变电阻电路的示意图；

图2C、图2D是依据本发明实施例的磁穿隧接面元件的固定层的示意图；

图3A、图3B是依据本发明实施例的磁穿隧接面元件的示意图；

图4A、图4B是依据本发明实施例的磁穿隧接面元件的示意图；

图5A、图5B是依据本发明实施例的磁阻式可变电阻电路阵列与外加磁场的操作示意图；

图6A-图6D是依据本发明实施例的对于磁穿隧接面元件，外加磁场的时间与汉明权重的关系图；

图7是依据本发明实施例的施加于磁穿隧接面元件的电压与翻转磁场的关系图；