。
[0027](3)參考電壓電路接收到使能信號，內(nèi)部的開關(guān)3導(dǎo)通，電阻3接通電源，電阻3和電阻4通過電阻分壓產(chǎn)生一個參考電壓信號，連接到重構(gòu)陣列中的每個重構(gòu)單元。上述參考電壓近似等于PUF單元產(chǎn)生的PUF電壓信號的理想值。
[0028](4)重構(gòu)陣列中每個重構(gòu)單元接收到重構(gòu)信號。重構(gòu)單元中三選二電路根據(jù)重構(gòu)信號，從PUF電壓1、PUF電壓2和參考電壓三個輸入信號中選擇對應(yīng)的兩個電壓信號，并輸出到比較器的正負輸入端。例如，若外部控制電路發(fā)出第一重構(gòu)信號，三選二電路選擇參考電壓和PUF電壓I輸出。發(fā)出第二重構(gòu)信號，三選二電路選擇參考電壓和PUF電壓2輸出。發(fā)出第三重構(gòu)信號，三選二電路選擇PUF電壓I和PUF電壓2輸出。比較器對輸入的兩個電壓信號進行比較，產(chǎn)生I位PUF數(shù)據(jù)。若比較器正輸入端的電壓信號高于負輸入端，則比較器輸出PUF數(shù)據(jù)1，反之，則輸出PUF數(shù)據(jù)O。重構(gòu)陣列對PUF陣列中每個PUF單元進行提取，產(chǎn)生與當(dāng)前重構(gòu)信號對應(yīng)的一組PUF數(shù)據(jù)。
[0029](5)外部控制電路讀取重構(gòu)陣列產(chǎn)生的所有PUF數(shù)據(jù)，完成PUF數(shù)據(jù)的提取后，夕卜部控制電路關(guān)閉使能信號，電路關(guān)斷，PUF數(shù)據(jù)消失。
[0030]若外部控制電路需要提取不同的PUF數(shù)據(jù)，通過在步驟(I)中設(shè)置不同的重構(gòu)信號，然后重復(fù)步驟(2)、(3)、(4)、(5)，則可提取出與當(dāng)前設(shè)置的重構(gòu)信號對應(yīng)的一組PUF數(shù)據(jù)，實現(xiàn)對PUF數(shù)據(jù)的重構(gòu)。
【主權(quán)項】
1.一種可重構(gòu)物理不可克隆功能電路，其特征在于，所述功能電路包括PUF陣列、重構(gòu)陣列、參考電壓電路，其中: 所述PUF陣列包括至少I個PUF單元，該PUF單元包括至少兩個電阻分壓單元，每個電阻分壓單元產(chǎn)生并輸出一個PUF電壓信號至所述的重構(gòu)陣列，該重構(gòu)陣列包括至少I個重構(gòu)單元，所述的PUF陣列以及所述的重構(gòu)陣列分別與所述的參考電壓電路相連，使能信號連接至該參考電壓電路以及所述PUF陣列中的每個PUF單元，重構(gòu)信號連接至所述重構(gòu)陣列中的每個重構(gòu)單元控制其對PUF數(shù)據(jù)進行重構(gòu)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可重構(gòu)物理不可克隆功能電路，其特征在于:所述電阻分壓單元包括電阻1、電阻2、開關(guān)I和開關(guān)2，電阻I與電阻2串聯(lián)連接，該電阻I與該電阻2連接端通過開關(guān)2連接至所述的PUF電壓信號，電阻I未與電阻2連接的一端通過開關(guān)I連接至電源，電阻2未與電阻I連接的一端連接至地，開關(guān)I和開關(guān)2由所述的使能信號控制開關(guān)。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的可重構(gòu)物理不可克隆功能電路，其特征在于:所述電阻分壓單元中開關(guān)I和開關(guān)2由使能信號控制，當(dāng)使能信號有效時，開關(guān)I和開關(guān)2導(dǎo)通，電阻分壓單元打開，電阻I通過開關(guān)I接通電源，電阻分壓單元產(chǎn)生一個由工藝偏差決定的PUF電壓，PUF電壓通過開關(guān)2連接至對應(yīng)的重構(gòu)單元；使能信號無效時，開關(guān)I和開關(guān)2關(guān)斷，電阻分壓單元關(guān)閉。4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的可重構(gòu)物理不可克隆功能電路，其特征在于:所述電阻分壓單元中電阻I和電阻2采用相同的尺寸、類型和版圖設(shè)計，該電阻I和電阻2的類型為多晶硅電阻、阱電阻或者熱電阻。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可重構(gòu)物理不可克隆功能電路，其特征在于:所述參考電壓電路包括電阻3、電阻4和開關(guān)3，電阻3與電阻4串聯(lián)連接，該電阻3和該電阻4連接端與參考電壓信號相連，該電阻3未與該電阻4連接的一端通過開關(guān)3連接至電源，電阻4未與電阻3連接的一端連接至地，開關(guān)3由所述的使能信號控制開關(guān)。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的可重構(gòu)物理不可克隆功能電路，其特征在于:所述的參考電壓電路中電阻3和電阻4采用相同的尺寸和類型，且采用版圖匹配設(shè)計。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可重構(gòu)物理不可克隆功能電路，其特征在于:所述PUF陣列由包含m行、η列的任意矩陣構(gòu)成，其中，m和η為多I的整數(shù)，所述的PUF單元的個數(shù)等于mXn，所述的重構(gòu)陣列中重構(gòu)單元的個數(shù)等于n，PUF陣列產(chǎn)生mXn位PUF數(shù)據(jù)信號；每一列PUF單元中的每個PUF單元產(chǎn)生的至少兩個PUF電壓信號連接至所述重構(gòu)陣列中與該列PUF單元對應(yīng)的一個重構(gòu)單元，該重構(gòu)單元對單個PUF單元產(chǎn)生的至少兩個PUF電壓進行比較，產(chǎn)生I位PUF數(shù)據(jù)。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可重構(gòu)物理不可克隆功能電路，其特征在于:所述重構(gòu)單元包括一個多選二電路和一個比較器，對PUF數(shù)據(jù)進行提取，與重構(gòu)單元相對應(yīng)的PUF單元輸出的至少兩個PUF電壓信號以及參考電壓電路輸出的參考電壓信號分別連接至該多選二電路，該多選二電路輸出的兩個電壓信號分別連接至所述比較器的正負輸入端，該比較器輸出端連接至PUF數(shù)據(jù)信號，多選二電路由重構(gòu)信號控制。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可重構(gòu)物理不可克隆功能電路，其特征在于:所述重構(gòu)單元中多選二電路由重構(gòu)信號控制，從輸入的至少兩個PUF電壓和參考電壓信號中選擇其中兩個電壓信號輸出到比較器正負輸入端；比較器對多選二電路輸出的兩個電壓信號進行比較，產(chǎn)生一位PUF數(shù)據(jù)；若比較器正端輸入電壓高于負端，則輸出PUF數(shù)據(jù)1，反之，則輸出PUF數(shù)據(jù)O ;在不同的重構(gòu)信號控制下，重構(gòu)單元可以從單個PUF單元產(chǎn)生的多個PUF電壓以及參考電壓之中選擇不同的兩個電壓進行比較，從同一個PUF單元中提取出多個不同的PUF數(shù)據(jù)，實現(xiàn)PUF數(shù)據(jù)的重構(gòu)，若PUF單元中電阻分壓單元的個數(shù)為k，k為彡2的整數(shù)，重構(gòu)單元中多選二電路為(k+Ι)選二電路，則PUF數(shù)據(jù)的可重構(gòu)數(shù)目為0.5XkX (k+1)。10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可重構(gòu)物理不可克隆功能電路，其特征在于:所述的功能電路PUF數(shù)據(jù)的提取和重構(gòu)的步驟包括: 步驟一，外部控制電路開始提取PUF數(shù)據(jù)，發(fā)出有效的使能信號和重構(gòu)信號，若需要重構(gòu)PUF數(shù)據(jù)，則使用與上次提取不同的重構(gòu)信號，若不需要重構(gòu)PUF數(shù)據(jù)，則使用相同的重構(gòu)信號； 步驟二，參考電壓電路接收到使能信號，產(chǎn)生參考電壓，連接至每個重構(gòu)單元，PUF陣列接收到使能信號，打開PUF單元，每個PUF單元產(chǎn)生多個PUF電壓信號，連接至對應(yīng)的重構(gòu)單元; 步驟三，重構(gòu)陣列接收到重構(gòu)信號，重構(gòu)單元根據(jù)重構(gòu)信號從PUF單元產(chǎn)生多個PUF電壓信號以及參考電壓中選擇對應(yīng)的兩個電壓信號進行比較，產(chǎn)生PUF數(shù)據(jù)； 步驟四，外部控制電路讀取重構(gòu)陣列產(chǎn)生的所有PUF數(shù)據(jù)，完成PUF數(shù)據(jù)的提取后，關(guān)閉使能信號，電路關(guān)斷，PUF數(shù)據(jù)消失。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種可重構(gòu)物理不可克隆功能電路，該功能電路包括具有至少1個PUF單元、該PUF單元包括至少兩個電阻分壓單元的PUF陣列，每個電阻分壓單元產(chǎn)生并輸出一個PUF電壓信號至重構(gòu)陣列，該重構(gòu)陣列包括至少1個重構(gòu)單元，PUF陣列以及重構(gòu)陣列分別與參考電壓電路相連，使能信號連接至該參考電壓電路以及PUF陣列中的每個PUF單元，重構(gòu)信號連接至重構(gòu)陣列中的每個重構(gòu)單元控制其對PUF數(shù)據(jù)進行重構(gòu)。本發(fā)明相比現(xiàn)有不可重構(gòu)PUF電路，電路成本低，節(jié)省電路功耗。芯片掉電，PUF數(shù)據(jù)消失，即使芯片不掉電，通過關(guān)閉使能信號亦可刪除PUF數(shù)據(jù)，提高系統(tǒng)安全性。
【IPC分類】G06F21/72, G06F21/76, G06F21/77
【公開號】CN105184191
【申請?zhí)枴緾N201510491295
【發(fā)明人】敖海, 李偉
【申請人】蘇州芯動科技有限公司
【公開日】2015年12月23日
【申請日】2015年8月12日