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题名基于交叉耦合结构的低开销高安全性PUF电路
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作者
汪鹏君
任明泽
陈博
胡双
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机构
温州大学电气与电子工程学院
宁波大学信息科学与工程学院
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出处
《电子与信息学报》
北大核心
2025年第9期3093-3103,共11页
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基金
国家自然科学基金(62174121,62234008,62374117)
浙江省“尖兵领雁+X”科技计划项目(2025C01063)。
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文摘
物理不可克隆函数(PUF)作为芯片的唯一身份标识,在资源受限的物联网设备中应用前景广阔,但面临着硬件成本过高和其自身易受攻击而导致安全性不足的问题。该文基于双稳态电路的物理特性,提出一种交叉耦合结构的低开销、高安全性强PUF电路。首先,同时激活多个双稳态单元字线,指数级提升激励响应对数量;然后,利用异或树结构混淆多路PUF,提高PUF均匀性与抗攻击能力;最后,利用Virtuoso软件在TSMC 28 nm工艺下仿真验证,并分析其抗机器学习攻击能力与统计特性。实验结果表明,当机器学习训练集激励响应对数量达104时,逻辑回归、支持向量机、人工神经网络等经典机器学习算法预测率均接近50%的随机猜测,且PUF电路的随机性、唯一性和可靠性等性能均表现良好,硬件开销低于传统仲裁器PUF(APUF),适合应用在低成本的物联网设备认证场景。
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关键词
交叉耦合结构
机器学习
高安全性
强PUF
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Keywords
Cross-coupled structures
Machine learning
High security
Strong Physical Unclonable Function(PUF)
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分类号
TN43
[电子电信—微电子学与固体电子学]
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