白 创，张 伟，吕 豪，米莲娜·朱卡诺维奇

(1. 长沙理工大学物理与电子科学学院 长沙 410114；2. 柔性电子材料基因工程湖南省重点实验室 长沙 410114；3. 黑山大学电气工程学院 黑山共和国 波德戈里察 81000)

PUF芯片指纹技术是一种新型的硬件安全原语，在电子信息产品合法身份认证领域具有广泛研究。目前国内外出现了许多种PUF芯片指纹电路结构，包括基于延时的仲裁器PUF[1]、环形振荡器PUF[2]以及基于分压的静态随机存储器(static radom access memory, SRAM)PUF[3]、电流镜PUF[4]等。这类PUF通过捕获芯片制造过程中器件和连线的随机工艺偏差，生成独一无二的指纹ID，用于标识不同的电子产品的合法身份。然而在噪声、温度、电压等因素的影响下，PUF的输出结果可能产生变化，限制了其在身份认证领域的应用。文献[5]提出通过降低电源电压来改善环形振荡器PUF稳定性，能起到一定的改善作用，但仍不能保证获得完全稳定的输出。文献[6]提出一种利用多组激励响应对(challenge-response pairs, CRPs)作为辅助数据的错误校正方案，然而辅助数据的存储与传输可能会对PUF的安全性产生影响。文献[7]通过采用具有微小偏差的电源电压上电来确定并剔除不稳定位，但筛选和剔除过程都需要额外的时间和成本。

PUF单元随机偏差的大小从根本上决定了PUF芯片指纹ID的稳定性，因此通过增大PUF单元的随机偏差是改善PUF稳定性最有效的方法之一。RRAM是一种新型非易失存储器件，其阻值分布具有较强的随机性，可以用来构建PUF对称单元增强其随机偏差。文献[8]研制了国际首款基于RRAM的可重配置PUF芯片，使用分裂阻值法极大提高了RRAM PUF的稳定性。……