清华大学成功研制基于忆阻器的PUF芯片
qiyuwang 2024-10-10 11:26 20 浏览 0 评论
2月20日，正在美国旧金山召开的第66届国际固态电路会议（ISSCC 2019）上，清华大学微电子学研究所钱鹤、吴华强教授团队报道了国际首个基于阻变存储器（RRAM）的可重构物理不可克隆函数（PUF）芯片设计，该芯片在可靠性、均匀性以及芯片面积上相对于之前工作都有明显提升，且具有独特的可重构能力。
随着智能硬件的广泛普及，半导体供应链安全威胁的增加，硬件安全已经变得越来越重要。仅基于软件的安全防护已经不能满足需求。近年来，物理不可克隆函数（PUF）已经成为一种新的硬件安全防护手段。集成电路PUF可以利用器件固有的随机性（如工艺的随机性）在特定的激励下产生不可预测的响应，进而充当了唯一性识别芯片的硬件“指纹”。
阻变存储器（RRAM）是一种新型的存储器，其利用器件的电阻值完成对信息的存储。相比于传统的闪存（flash）以及动态随机存储器（DRAM），RRAM具有高速、低功耗、面积小等多项优势，是新一代高性能存储器的重要候选人之一。此外，RRAM因其所特有的类神经元特性也被广泛用于类脑计算领域。RRAM的工作原理是基于导电细丝的断裂与生长，而这个过程存在较强的随机性，进而使RRAM的电阻存在器件与器件之间（D2D）以及循环与循环之间（C2C）的随机性，而这些随机特性也使其适用于硬件安全方面的应用。
高精度SA设计
传统的集成电路PUF多是利用器件制造过程中的工艺随机偏差来产生特异性随机输出，但这种方法存在两个明显的缺点：首先，工艺的偏差存在一定的固有偏执，导致PUF输出的随机性不足。此外，由于工艺偏差直接产生于集成电路制造过程中，一旦产生则不可进行改变，进而导致PUF的输出不可进行重构。在这种情况下，当PUF遭遇多次攻击或寿命用尽时，被PUF保护的硬件则会重新遭遇硬件安全威胁。针对以上挑战，清华大学微电子学研究所博士研究生庞亚川在ISSCC上介绍了一种基于RRAM电阻随机性的可重构物理不可克隆函数芯片设计。
芯片照片
该报告提出了一种电阻差分方法用于产生PUF输出以消除工艺固有偏差以及电压降（IR drop）的不利影响。为了在电路层次实现该方法，该团队设计了一款高精度的灵敏放大器电路以精确比较两个RRAM器件的电阻。此外，由于RRAM的C2C随机性，使该PUF拥有了独特的可重构能力。大量的测试数据显示所设计的RRAM PUF与之前的工作相比，具有最低的原始比特错误率、最小的单元面积、最好的均匀性以及独特的可重构能力。
测试系统
总体来看，由于非电学PUF无法有效与集成电路集成，因此，电学PUF依然是开发的重点。 比如，SRAM PUF是商用程度最高的PUF，具有易于实现、兼容性好的优势，但不能有效抵抗光电攻击、存在固有偏差等。 相对而言，基于NVM的PUF（如RRAM PUF）可以有效平衡以上优缺点，可以实现极低的原始比特错误率、较好的抗物理攻击能力以及可重构性，具有很好的发展潜力。
对比表格
IEEE ISSCC（International Solid-State Circuits Conference 国际固态电路会议）始于1953年，是集成电路设计领域最高级别的学术会议，素有“集成电路领域的奥林匹克”之称。
相关推荐
- # 安装打开 ubuntu-22.04.3-LTS 报错 解决方案
-
#安装打开ubuntu-22.04.3-LTS报错解决方案WslRegisterDistributionfailedwitherror:0x800701bcError:0x80070...
- 利用阿里云镜像在ubuntu上安装Docker
-
简介：...
- 如何将Ubuntu Kylin(优麒麟)19.10系统升级到20.04版本
-
UbuntuKylin系统使用一段时间后，有新的版本发布，如何将现有的UbuntuKylin系统升级到最新版本？可以通过下面的方法进行升级。1.先查看相关的UbuntuKylin系统版本情况。使...
- Ubuntu 16.10内部代号确认为Yakkety Yak
-
在正式宣布Ubuntu16.04LTS(XenialXerus)的当天，Canonical创始人MarkShuttleworth还非常开心的在个人微博上宣布Ubuntu下个版本16.10的内...
- 如何在win11的wsl上装ubuntu（怎么在windows上安装ubuntu）
-
在Windows11的WSL（WindowsSubsystemforLinux）上安装Ubuntu非常简单。以下是详细的步骤：---...
- Win11学院:如何在Windows 11上使用WSL安装Ubuntu
-
IT之家2月18日消息，科技媒体pureinfotech昨日（2月17日）发布博文，介绍了3中简便的方法，让你轻松在Windows11系统中，使用WindowsSubs...
- 如何查看Linux的IP地址（如何查看Linux的ip地址）
-
本头条号每天坚持更新原创干货技术文章，欢迎关注本头条号"Linux学习教程"，公众号名称“Linux入门学习教程"。...
- 怎么看电脑系统?（怎么看电脑系统配置）
-
要查看电脑的操作系统信息，可以按照以下步骤操作，根据不同的操作系统选择对应的方法：一、Windows系统通过系统属性查看右键点击桌面上的“此电脑”（或“我的电脑”）图标，选择“属性”。在打开的...
- 如何查询 Linux 内核版本?这些命令一定要会!
-
Linux内核是操作系统的核心，负责管理硬件资源、调度进程、处理系统调用等关键任务。不同的内核版本可能支持不同的硬件特性、提供新的功能，或者修复了已知的安全漏洞。以下是查询内核版本的几个常见场景：...
- 深度剖析:Linux下查看系统版本与CPU架构
-
在Linux系统管理、维护以及软件部署的过程中，精准掌握系统版本和CPU架构是极为关键的基础操作。这些信息不仅有助于我们深入了解系统特性、判断软件兼容性，还能为后续的软件安装、性能优化提供重要依据。接...
- 504 错误代码解析与应对策略（504错误咋解决）
-
在互联网的使用过程中，用户偶尔会遭遇各种错误提示，其中504错误代码是较为常见的一种。504错误并非意味着网站被屏蔽，它实际上是指服务器在规定时间内未能从上游服务器获取响应，专业术语称为“Ga...
- 猎聘APP和官网崩了?回应:正对部分职位整改，临时域名可登录
-
10月12日，有网友反映猎聘网无法打开，猎聘APP无法登录。截至10月14日，仍有网友不断向猎聘官方微博下反映该情况，而猎聘官方微博未发布相关情况说明，只是在微博内对反映该情况的用户进行回复，“抱歉，...
- 域名解析的原理是什么?域名解析的流程是怎样的?
-
域名解析是网站正常运行的关键因素，因此网站管理者了解域名解析的原理和流程对于做好域名管理、解决常见解析问题，保障网站的正常运转十分必要。那么域名解析的原理是什么？域名解析的流程是怎样的？接下来，中科三...
- Linux无法解析域名的解决办法（linux 不能解析域名）
-
如果由于误操作，删除了系统原有的dhcp相关设置就无法正常解析域名。 此时，需要手动修改配置文件： /etc/resolv.conf 将域名解析服务器手动添加到配置文件中 该文件是DNS域名解...
- 域名劫持是什么?（域名劫持是什么）
-
域名劫持是互联网攻击的一种方式，通过攻击域名解析服务器（DNS），或伪造域名解析服务器（DNS）的方法，把目标网站域名解析到错误的地址从而实现用户无法访问目标网站的目的。说的直白些，域名劫持，就是把互...
欢迎 你 发表评论:
- 一周热门
- 最近发表
-
- # 安装打开 ubuntu-22.04.3-LTS 报错 解决方案
- 利用阿里云镜像在ubuntu上安装Docker
- 如何将Ubuntu Kylin(优麒麟)19.10系统升级到20.04版本
- Ubuntu 16.10内部代号确认为Yakkety Yak
- 如何在win11的wsl上装ubuntu（怎么在windows上安装ubuntu）
- Win11学院:如何在Windows 11上使用WSL安装Ubuntu
- 如何查看Linux的IP地址（如何查看Linux的ip地址）
- 怎么看电脑系统?（怎么看电脑系统配置）
- 如何查询 Linux 内核版本?这些命令一定要会!
- 深度剖析:Linux下查看系统版本与CPU架构
- 标签列表
-
- navicat无法连接mysql服务器 (65)
- 下横线怎么打 (71)
- flash插件怎么安装 (60)
- lol体验服怎么进 (66)
- ae插件怎么安装 (62)
- yum卸载 (75)
- .key文件 (63)
- cad一打开就致命错误是怎么回事 (61)
- rpm文件怎么安装 (66)
- linux取消挂载 (81)
- ie代理配置错误 (61)
- ajax error (67)
- centos7 重启网络 (67)
- centos6下载 (58)
- mysql 外网访问权限 (69)
- centos查看内核版本 (61)
- ps错误16 (66)
- nodejs读取json文件 (64)
- centos7 1810 (59)
- 加载com加载项时运行错误 (67)
- php打乱数组顺序 (68)
- cad安装失败怎么解决 (58)
- 因文件头错误而不能打开怎么解决 (68)
- js判断字符串为空 (62)
- centos查看端口 (64)