本發(fā)明涉及數(shù)字集成電路及安全防偽，具體涉及一種基于sram的強puf方法。

背景技術(shù)：

1、近年來，物聯(lián)網(wǎng)(iot)的發(fā)展非常迅速。物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的低功耗、廣覆蓋、低成本和多連接等的特點，往往成為物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的薄弱環(huán)節(jié)。攻擊者可以通過物理探測、侵入式與半侵入式、機器學(xué)習(xí)等攻擊技術(shù)獲取芯片內(nèi)存儲的關(guān)鍵數(shù)據(jù)甚至數(shù)字密鑰，從而導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)擁塞、服務(wù)器癱瘓等問題，甚至可能會造成更巨大的經(jīng)濟損失。因此，物聯(lián)網(wǎng)安全問題已經(jīng)成為制約其快速發(fā)展的關(guān)鍵問題之一。物理不可克隆函數(shù)（physical?unclonable?function，puf）主要利用芯片在制造過程中不可避免的隨機性差異來生成唯一的“芯片指紋”，具有天然的防篡改和防克隆的能力。因此puf可以為物聯(lián)網(wǎng)提供低成本和高安全性的認證和密鑰生成的方法，可以有效的解決物聯(lián)網(wǎng)的安全問題。

2、根據(jù)激勵響應(yīng)對數(shù)量的不同，可將puf分為強puf和弱puf。弱puf只能生成少量的激勵響應(yīng)對crps（challenge?response?pairs,?crps），用于設(shè)備的密鑰生成。強puf能夠生成海量的激勵響應(yīng)對，廣泛應(yīng)用于輕量級身份驗證。而sram?puf就是一種基于staticrandom?access?memory（sram）結(jié)構(gòu)的弱puf。

3、但是，由于sram?puf屬于弱puf結(jié)構(gòu)，其在需要生成大量激勵響應(yīng)對的場景中受到明顯的局限。相比于其他類型的puf結(jié)構(gòu)，sram?puf的響應(yīng)量級較低，每個sram?puf只能生成1比特的響應(yīng)。在許多應(yīng)用中，系統(tǒng)通常需要多比特的響應(yīng)來支持更復(fù)雜的安全功能或者更強的安全性。為了滿足這一需求，就需要構(gòu)建多個sram?puf結(jié)構(gòu)并將它們串聯(lián)在一起，以形成一個更大的puf陣列。然而，這種方法不僅會增加系統(tǒng)的成本，還會增加功耗，限制了sram?puf在大規(guī)模應(yīng)用中的實用性。因此，現(xiàn)有技術(shù)中存在生成大量激勵響應(yīng)的成本高、功耗大和實用性不強的技術(shù)問題。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、有鑒于此，有必要提供一種基于sram的強puf系統(tǒng)，用以解決現(xiàn)有技術(shù)中存在生成大量激勵響應(yīng)的成本高、功耗大和實用性不強的技術(shù)問題。

2、為了解決上述技術(shù)問題，一方面，本發(fā)明提供了一種基于sram的強puf系統(tǒng)，包括：

3、多個彼此并聯(lián)的sram?puf單元；

4、其中，sram?puf單元，包括：八個mos管；

5、第一mos管的漏極、第二mos管的漏極、第三mos管的柵極、第四mos管的柵極及第五mos管的漏極連接于一點；

6、第三mos管的漏極、第四mos管的漏極、第一mos管的柵極、第二mos管的柵極及第六mos管的漏極連接于一點；

7、第一mos管的源極、第三mos管的源極與第七mos管的漏極連接于一點；

8、第二mos管的源極、第四mos管的源極及第八mos管的漏極連接于一點；

9、第七mos管的源極接vdd；

10、第八mos管的源極接gnd。

11、在一種可能的實現(xiàn)方式中，所述多個彼此并聯(lián)的sram?puf單元，包括：

12、第一sram?puf單元的第五mos管的源極與第二sram?puf單元的第五mos管的源極相連。

13、在一種可能的實現(xiàn)方式中，所述多個彼此并聯(lián)的sram?puf單元，還包括：

14、第一?sram?pef單元的第六mos管的源極與第二sram?puf單元的第六mos管的源極相連。

15、在一種可能的實現(xiàn)方式中，所述系統(tǒng)，還包括：第一控制信號單元，第一控制信號單元與第七mos管的柵極相連。

16、在一種可能的實現(xiàn)方式中，所述系統(tǒng)，還包括：第二控制信號單元，第二控制信號單元與第八mos管的漏極相連。

17、在一種可能的實現(xiàn)方式中，

18、第二控制信號單元與第五mos管的柵極相連。

19、在一種可能的實現(xiàn)方式中，

20、第二控制信號單元與第六mos管的柵極相連。

21、在一種可能的實現(xiàn)方式中，所述系統(tǒng)，還包括：第一輸出信號單元，第一輸出信號單元與第五mos管的源極相連。

22、在一種可能的實現(xiàn)方式中，所述系統(tǒng)，還包括：第二輸出信號單元，第二輸出信號單元與第六mos管的源極相連。

23、在一種可能的實現(xiàn)方式中，所述第六mos管為?nmos管。

24、本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明提供的基于sram的強puf系統(tǒng)，包括：多個彼此并聯(lián)的sram?puf單元，這樣做的目的是利用多個sram存儲單元并聯(lián)構(gòu)成強puf結(jié)構(gòu)，該并聯(lián)結(jié)構(gòu)充分利用了sram存儲單元之間的差異性，增強了puf激勵響應(yīng)應(yīng)對的個數(shù)；其中，sram?puf單元，包括：八個mos管；第一mos管的漏極、第二mos管的漏極、第三mos管的柵極、第四mos管的柵極及第五mos管的漏極連接于一點；第三mos管的漏極、第四mos管的漏極、第一mos管的柵極、第二mos管的柵極及第六mos管的漏極連接于一點；第一mos管的源極、第三mos管的源極及第七mos管的漏極連接于一點；第二mos管的源極、第四mos管的源極及第八mos管的漏極連接于一點；第七mos管的源極接vdd；第八mos管的源極接gnd。第五mos管與第六mos管作為每個sram單元的開關(guān)，用于選擇該單元是否與其他sram單元進行并聯(lián)，這種即選即用的方式有效減少了整個電路的功耗，提高了系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的實用性，因為僅當需要時才會將sram單元與并聯(lián)結(jié)構(gòu)連接起來，否則單元處于休眠狀態(tài)。此外，第七mos管與第八mos管不僅用于減少該puf的功耗，還用于給puf輸入使能電平，以產(chǎn)生響應(yīng)。當需要對某個sram單元進行激勵時，使能電平會被輸入到相應(yīng)的sram結(jié)構(gòu)中，觸發(fā)其響應(yīng)生成過程。而當不需要使用某個sram單元時，使能電平則不會輸入，這樣可以確保未被選中的sram單元不會浪費能量。

技術(shù)特征：

1.一種基于sram的強puf系統(tǒng)，其特征在于，包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于sram的強puf系統(tǒng)，其特征在于，所述多個彼此并聯(lián)的sram?puf單元，包括：

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于sram的強puf系統(tǒng)，其特征在于，所述多個彼此并聯(lián)的sram?puf單元，還包括：

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于sram的強puf系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)，還包括：第一控制信號單元，第一控制信號單元與第七mos管的柵極相連。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于sram的強puf系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)，還包括：第二控制信號單元，第二控制信號單元與第八mos管的漏極相連。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的基于sram的強puf系統(tǒng)，其特征在于，

7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的基于sram的強puf系統(tǒng)，其特征在于，

8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的基于sram的強puf系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)，還包括：第一輸出信號單元，第一輸出信號單元與第五mos管的源極相連。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的基于sram的強puf系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)，還包括：第二輸出信號單元，第二輸出信號單元與第六mos管的源極相連。

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的基于sram的強puf系統(tǒng)，其特征在于，所述第六mos管為?nmos管。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明提供了一種基于SRAM的強PUF系統(tǒng)，屬于數(shù)字集成電路及安全防偽的技術(shù)領(lǐng)域，其系統(tǒng)包括：多個彼此并聯(lián)的SRAM?PUF單元，其中，SRAM?PUF單元，包括：八個MOS管，第一MOS管的漏極、第二MOS管的漏極、第三MOS管的柵極、第四MOS管的柵極及第五MOS管的漏極連接于一點，第三MOS管的漏極、第四MOS管的漏極、第一MOS管的柵極、第二MOS管的柵極及第六MOS管的漏極連接于一點，第一MOS管的源極、第三MOS管的源極與第七MOS管的漏極連接于一點，第二MOS管的源極、第四MOS管的源極與第八MOS管的漏極連接于一點，第七MOS管的源極接VDD，第八MOS管的源極接GND。

技術(shù)研發(fā)人員：賀章擎,羅思雨,張健,高建成,李玉成
受保護的技術(shù)使用者：湖北工業(yè)大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/30