一种PUF单元电路制造技术

本发明专利技术实施例提供了一种PUF单元电路，包括：检测到复位控制信号为指定复位电平时，输出电路差异信号的工艺敏感电路；以及放大所述电路差异信号的正反馈电路；以及在检测到抑制信号为指定抑制电平时，抑制所述正反馈电路的正反馈作用的正反馈抑制电路；以及输出所述差异信号的输出电路；所述正反馈电路与所述工艺敏感电路连接；所述正反馈抑制电路与所述正反馈电路连接；所述输出电路与所述正反馈电路连接。接。接。

【技术实现步骤摘要】
一种PUF单元电路


[0001]本专利技术涉及认证、唯一码识别和密钥生成领域，具体涉及一种PUF单元电路。

技术介绍

[0002]物理不可克隆函数(PUF,physically unclonable function)是指器件制造过程中不可预测、不可控制的随机物理因素导致微观物理结构存在微小差异，在输入输出信号上产生器件单元之间彼此独立的挑战
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响应关系，由于不可能克隆相同的器件结构，所以称这种关系为物理不可克隆函数。在技术上，PUF是由电路、元件、过程或其他能够产生输出的实体(如数位、字或抗克隆的功能)来实现的。通常，PUF可以根据设备的固有物理特性产生，例如晶体管的个别物理特性，如晶体管的阈值电压，在制造过程中由于局部工艺变化而变化。PUF不需要存储在设备内，因为其可以重复生成。克隆一个具有PUF实现的设备来与另一个设备生成相同的PUF输出几乎是不可能的。
[0003]目前主流的PUF主要有SRAM PUF、蝴蝶PUF、环震PUF和仲裁PUF，且其主要应用于三大方向：认证、唯一识别码和密钥生成与管理。对于相同的挑战信号和PUF，依旧会出现不同的响应信号，这也即PUF不稳定的体现。
[0004]目前市面上主要使用的PUF是代工厂或其他第三方厂商提供的标准数字存储单元，这种单元的不稳定位比例较高，是一种面向存储和读取场景的电路结构，在应用到PUF场景时需要数字电路部分来纠错将不稳定位还原，而较高的不稳定位纠错会导致芯片面积和功耗的增加；

技术实现思路

[0005]本专利技术实施例提供一种PUF单元电路，实现了提高SRAM PUF电路的稳定性、鲁棒性和噪声容限，降低PUF单元的错误率，减小芯片的面积和功耗的效果。
[0006]为达上述目的，一方面，本专利技术实施例提供一种PUF单元电路，包括：检测到复位控制信号为指定复位电平时，输出电路差异信号的工艺敏感电路；以及放大所述电路差异信号的正反馈电路；以及在检测到抑制信号为指定抑制电平时，抑制所述正反馈电路的正反馈作用的正反馈抑制电路；以及输出所述差异信号的输出电路；
[0007]所述正反馈电路与所述工艺敏感电路连接；
[0008]所述正反馈抑制电路与所述正反馈电路连接；
[0009]所述输出电路与所述正反馈电路连接。
[0010]进一步地，所述工艺敏感电路包括：检测到所述复位控制信号为所述指定复位电平时，输出第一分支信号的第一分支电路；以及检测到所述复位控制信号为所述指定复位电平时，输出第二分支信号的第二分支电路；所述第一分支信号与所述第二分支信号构成所述差异信号；
[0011]所述第一分支信号和所述第二分支信号都与所述正反馈电路连接。
[0012]进一步地，还包括：时序控制器；
[0013]所述时序控制器的输出连接所述正反馈抑制电路的所述抑制信号的输入端；所述时序控制器在检测到所述复位控制信号为所述指定复位电平时，在指定延时时间内，设置并保持所述抑制信号为所述指定抑制电平；在所述指定延时时间后，设置所述抑制信号为与所述指定抑制电平相反的电平状态。
[0014]进一步地，所述时序控制器具体为：延时中继器；
[0015]所述延时中继器的输出连接所述正反馈抑制电路的抑制信号的输入端；所述延时中继器将所述复位控制信号经延时输出为所述抑制信号。
[0016]进一步地，所述延时中继器，包括：偶数个依次串联的反相器，且所述依次串联的反相器中的任一反相器的输出端口与串联于所述任一反相器之后的相邻反相器的输入端口相连；所述依次串联的反相器中的第一个反相器的输入为所述复位控制信号，所述依次串联的反相器中的最后一个反相器的输出连接所述正反馈抑制电路的抑制信号的输入端。
[0017]进一步地，
[0018]所述第一分支电路包括：第一P沟道场效应管和第三P沟道场效应管；
[0019]所述第二分支电路包括：第二P沟道场效应管和第四P沟道场效应管；
[0020]所述正反馈电路包括：第一N沟道场效应管和第四N沟道场效应管；
[0021]所述正反馈抑制电路包括：第三N沟道场效应管和第六N沟道场效应管；
[0022]所述第一P沟道场效应管的源极连接正电源；
[0023]所述第一P沟道场效应管的柵极输入所述复位控制信号；
[0024]所述第一P沟道场效应管的漏极与所述第三P沟道场效应管的源极连接；
[0025]所述第三P沟道场效应管的漏极与所述第一N沟道场效应管的漏极连接；
[0026]所述第三P沟道场效应管的漏极与所述第四N沟道场效应管的柵极连接；
[0027]所述第三P沟道场效应管的柵极与所述第一N沟道场效应管的柵极连接；
[0028]所述第二P沟道场效应管的源极连接正电源；
[0029]所述第二P沟道场效应管的柵极输入所述复位控制信号；
[0030]所述第二P沟道场效应管的漏极与所述第四P沟道场效应管的源极连接；
[0031]所述第四P沟道场效应管的漏极与所述第四N沟道场效应管的漏极连接；
[0032]所述第四P沟道场效应管的漏极与所述第一N沟道场效应管的柵极连接；
[0033]所述第四P沟道场效应管的柵极与所述第四N沟道场效应管的柵极连接；
[0034]所述第一N沟道场效应管的源极连接地平面；
[0035]所述第四N沟道场效应管的源极连接地平面；
[0036]所述第三N沟道场效应管的漏极连接所述第一N沟道场效应管的漏极；
[0037]所述第三N沟道场效应管的源极连接地平面；
[0038]所述第三N沟道场效应管的柵极输入所述抑制信号；
[0039]所述第六N沟道场效应管的漏极连接所述第四N沟道场效应管的漏极；
[0040]所述第六N沟道场效应管的源极连接地平面；
[0041]所述第六N沟道场效应管的柵极输入所述抑制信号。
[0042]进一步地，所述第一分支电路包括：第一P沟道场效应管和第三P沟道场效应管；
[0043]所述第二分支电路包括：第二P沟道场效应管和第四P沟道场效应管；
[0044]所述正反馈电路包括：第一N沟道场效应管和第四N沟道场效应管；
[0045]所述正反馈抑制电路包括：第二N沟道场效应管、第五N沟道场效应管、第三N沟道场效应管和第六N沟道场效应管；
[0046]所述第一P沟道场效应管的源极连接正电源；
[0047]所述第一P沟道场效应管的柵极输入所述复位控制信号；
[0048]所述第一P沟道场效应管的漏极与所述第三P沟道场效应管的源极连接；
[0049]所述第三P沟道场效应管的漏极与所述第一N沟道场效应管的漏极连接；
[0050]所述第三P沟道场效应管的漏极与所述第四N沟道场效应管的柵极连接；
[0051]所述第三P沟道场效应管的柵极与所述第一N沟道场效应管的柵极连接；
[0052]所述第二P沟道场效应管的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种PUF单元电路，其特征在于，包括：检测到复位控制信号为指定复位电平时，输出电路差异信号的工艺敏感电路；以及放大所述电路差异信号的正反馈电路；以及在检测到抑制信号为指定抑制电平时，抑制所述正反馈电路的正反馈作用的正反馈抑制电路；以及输出所述差异信号的输出电路；所述正反馈电路与所述工艺敏感电路连接；所述正反馈抑制电路与所述正反馈电路连接；所述输出电路与所述正反馈电路连接。2.如权利要求1所述的PUF单元电路，其特征在于，所述工艺敏感电路包括：检测到所述复位控制信号为所述指定复位电平时，输出第一分支信号的第一分支电路；以及检测到所述复位控制信号为所述指定复位电平时，输出第二分支信号的第二分支电路；所述第一分支信号与所述第二分支信号构成所述差异信号；所述第一分支电路和所述第二分支电路都与所述正反馈电路连接。3.如权利要求1或2所述的PUF单元电路，其特征在于，还包括：时序控制器；所述时序控制器的输出连接所述正反馈抑制电路的所述抑制信号的输入端；所述时序控制器在检测到所述复位控制信号为所述指定复位电平时，在指定延时时间内，设置并保持所述抑制信号为所述指定抑制电平；在所述指定延时时间后，设置所述抑制信号为与所述指定抑制电平相反的电平状态。4.如权利要求3所述的PUF单元电路，其特征在于，所述时序控制器具体为：延时中继器；所述延时中继器的输出连接所述正反馈抑制电路的抑制信号的输入端；所述延时中继器将所述复位控制信号经延时输出为所述抑制信号。5.如权利要求4所述的PUF单元电路，其特征在于，所述延时中继器，包括：偶数个依次串联的反相器，且所述依次串联的反相器中的任一反相器的输出端口与串联于所述任一反相器之后的相邻反相器的输入端口相连；所述依次串联的反相器中的第一个反相器的输入为所述复位控制信号，所述依次串联的反相器中的最后一个反相器的输出连接所述正反馈抑制电路的抑制信号的输入端。6.如权利要求2所述的PUF单元电路，其特征在于，所述第一分支电路包括：第一P沟道场效应管和第三P沟道场效应管；所述第二分支电路包括：第二P沟道场效应管和第四P沟道场效应管；所述正反馈电路包括：第一N沟道场效应管和第四N沟道场效应管；所述正反馈抑制电路包括：第三N沟道场效应管和第六N沟道场效应管；所述第一P沟道场效应管的源极连接正电源；所述第一P沟道场效应管的柵极输入所述复位控制信号；所述第一P沟道场效应管的漏极与所述第三P沟道场效应管的源极连接；所述第三P沟道场效应管的漏极与所述第一N沟道场效应管的漏极连接；所述第三P沟道场效应管的漏极与所述第四N沟道场效应管的柵极连接；所述第三P沟道场效应管的柵极与所述第一N沟道场效应管的柵极连接；所述第二P沟道场效应管的源极连接正电源；所述第二P沟道场效应管的柵极输入所述复位控制信号；
所述第二P沟道场效应管的漏极与所述第四P沟道场效应管的源极连接；所述第四P沟道场效应管的漏极与所述第四N沟道场效应管的漏极连接；所述第四P沟道场效应管的漏极与所述第一N沟道场效应管的柵极连接；所述第四P沟道场效应管的柵极与所述第四N沟道场效应管的柵极连接；所述第一N沟道场效应管的源极连接地平面；所述第四N沟道场效应管的源极连接地平面；所述第三N沟道场效应管的漏极连接所述第一N沟道场效应管的漏极；所述第三N沟道场效应管的源极连接地平面；所述第三N沟道场效应管的柵极输入所述抑制信号；所述第六N沟道场效应管的漏极连接所述第四N沟道场效应管的漏极；所述第六N沟道场效应管的源极连接地平面；所述第六N沟道场效应管的柵极输入所述抑...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋敏特，周帅阳，
申请(专利权)人：北京普安信科技有限公司，
类型：发明
国别省市：