【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及信息安全，具体涉及一种生成puf的系统及方法。
技术介绍
1、世界科技高速发展，物联网的应用范围逐渐拓宽，随之而来的物联网安全问题不可忽视，物理不可克隆功能puf被视为确保物联网安全的信任根解决方案，它利用电子设备固有的制造可变性来生成唯一且不可复制的加密密钥，这些基于硬件的密钥是真随机的，具有不可控和不可复制的特性，可以有效克服基于软件的密钥生成算法的秘密只是伪随机的和需要存储在非易失性中的缺点。
2、puf取决于物理微结构的独特性，基于半导体制造过程中引入的随机物理因素，是一种自然发生的物理变化，从而能保证其的唯一性和随机性；现有技术中常利用传统的静态随机存取存储器或锁存器作为puf，但随着发展要求的增加，所需要的晶体管数量增加，使得面积比重和质量比重也不断增加，对此基于半导体制造过程中引入的随机物理因素，是一种自然发生的物理变化，从而能保证其的唯一性和随机性；现有技术中，通常以半导体晶体管为主体，以电流源作为输入源生成puf，但冗余度高，稳定性弱，对此本领域技术人员做出了诸多尝试，例如中国专利申请201910219229.7提出了一种用于生成puf特征码的装置，通过多晶硅电阻器件构成puf阵列电路，以电流源作为输入源，使电阻器件两端的电压具备随机性，从而保证生成的puf具备随机性，虽然实现了轻量化的优点，但其仍存在抗干扰能力弱的缺点。
技术实现思路
1、为解决上述问题，本专利技术提供一种生成puf的系统及方法，以仿生可调谐离子凝胶门控突触晶体管为基础
2、为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案为：一种生成puf的系统，包括仿生可调谐离子凝胶门控突触晶体管阵列，地址选择模块和读出电路模块；所述仿生可调谐离子凝胶门控突触晶体管阵列包括仿生可调谐离子凝胶门控突触晶体管，且由多个所述仿生可调谐离子凝胶门控突触晶体管通过二位排列组合构成；所述地址选择模块与所述仿生可调谐离子凝胶门控突触晶体管阵列连接，用于将激励信号和电压输入至所述仿生可调谐离子凝胶门控突触晶体管阵列中；所述读出电路模块与所述地址选择模块连接，用于读取所述仿生可调谐离子凝胶门控突触晶体管阵列中的响应结果，并生成puf。
3、进一步的，所述仿生可调谐离子凝胶门控突触晶体管包括栅极和漏源极，用于接收激励信号和电压信号。
4、进一步的，所述地址选择模块包括行选择器和列选择器；所述行选择器分别连接于所述仿生可调谐离子凝胶门控突触晶体管阵列各行首端，并与所述仿生可调谐离子凝胶门控突触晶体管栅极端相连接，用于将激励信号输入至所述仿生可调谐离子凝胶门控突触晶体管的栅极端；所述列选择器分别连接于所述仿生可调谐离子凝胶门控突触晶体管阵列各列尾端，并与所述仿生可调谐离子凝胶门控突触晶体管漏源极端相连接，用于将电压信号输入至所述仿生可调谐离子凝胶门控突触晶体管的漏源极端。
5、进一步的，通过所述行选择器和所述列选择器组合选择所述仿生可调谐离子凝胶门控突触晶体管阵列中的一个或多个仿生可调谐离子凝胶门控突触晶体管，并将激励信号输入至所述栅极端，将电压信号输入至所述漏源极端，响应后产生兴奋性突触电流。
6、进一步的，所述读出电路模块包括采样电阻和电压比较器；所述采样电阻用于对所述兴奋性突触电流进行采样，并转化为采样电压；所述电压比较器预设有阈值电压；用于比较所述采样电压与所述阈值电压的大小，并根据比较结果输出puf。
7、进一步的，本专利技术提出了一种基于上述生成puf的系统的生成puf的方法，包括：
8、步骤s1：通过行选择器和列选择器组合从仿生可调谐离子凝胶门控突触晶体管阵列中任意选择一个仿生可调谐离子凝胶门控突触晶体管；
9、步骤s2：通过所述行选择器将激励信号输入到仿生可调谐离子凝胶门控突触晶体管的栅极端，使阴离子和阳离子向通道和离子凝胶之间的界面以及栅极和离子凝胶之间的界面迁移，形成双电层并增加通道中的电荷载流子；
10、步骤s3：通过列选择器将稳定电压输入至仿生可调谐离子凝胶门控突触晶体管的漏源极端；
11、步骤s4：经响应后，该仿生可调谐离子凝胶门控突触晶体管中的离子恢复到平衡状态，该弛豫窗口内的后续电压脉冲基于残存离子激发额外的离子，从而形成兴奋性突触后电流epsc的积累过程；
12、步骤s5：读出电路模块将epsc的峰值作为熵源，并通过采样电阻rsample对epsc进行采样，得到采样电压vsample；
13、步骤s6：通过预设有阈值电压的电压比较器将采样电压vsample与阈值电压vref进行比较，如果vsample大于vref，则电压比较器输出逻辑1，反之则输出逻辑0，从而生成一位puf。
14、进一步的，在步骤s2中，所述激励信号的频率不固定，通过所述激励信号频率的变化，使得步骤s4中产生的所述epsc大小不同，从而使得步骤s5中的所述采样电压的值产生变化。
15、本专利技术所述的技术方案取得有益效果为：
16、1.通过仿生可调谐离子凝胶门控突触晶体管进行二维排列组合形成晶体管阵列，并结合地址选择模块和读出电路模块构成生成puf的系统，以激励信号的频率变化作为随机数来源，增强了puf生成过程中的抗干扰能力，减小了冗余度。
17、2.以仿生可调谐离子凝胶门控突触晶体管为基础，使得整个系统更为轻量且更为坚固，可以减轻环境的影响。
18、3.整个系统生成puf的过程中，每次使用的数据均为真随机数，可以做到一次一密。
19、4.将整个电路集成到可穿戴柔性高密度表面非侵入式电子元件中，更具便利性和安全性，且能够适用于医疗保健、智能家居和物联网等多领域。
20、5.整个过程中生成的puf具有可靠性、均匀性、唯一性和鲁棒性。
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1.一种生成PUF的系统，其特征在于，包括仿生可调谐离子凝胶门控突触晶体管阵列，地址选择模块和读出电路模块；
2.根据权利要求1所述的生成PUF的系统，其特征在于，所述仿生可调谐离子凝胶门控突触晶体管包括栅极和漏源极，用于接收激励信号和电压信号。
3.根据权利要求2所述的生成PUF的系统，其特征在于，所述地址选择模块包括行选择器和列选择器；
4.根据权利要求3所述的生成PUF的系统，其特征在于，通过所述行选择器和所述列选择器组合选择所述仿生可调谐离子凝胶门控突触晶体管阵列中的一个或多个仿生可调谐离子凝胶门控突触晶体管，并将激励信号输入至所述栅极端，将电压信号输入至所述漏源极端，响应后产生兴奋性突触电流。
5.根据权利要求4所述的生成PUF的系统，其特征在于，所述读出电路模块包括采样电阻和电压比较器；
6.一种生成PUF的方法，基于权利要求5所述的一种生成PUF的系统，其特征在于，包括：
7.根据权利要求6所述的生成PUF的方法，其特征在于，在步骤S2中，所述激励信号的频率不固定，通过所述激励信号频率的变化，使
...【技术特征摘要】
1.一种生成puf的系统，其特征在于，包括仿生可调谐离子凝胶门控突触晶体管阵列，地址选择模块和读出电路模块；
2.根据权利要求1所述的生成puf的系统，其特征在于，所述仿生可调谐离子凝胶门控突触晶体管包括栅极和漏源极，用于接收激励信号和电压信号。
3.根据权利要求2所述的生成puf的系统，其特征在于，所述地址选择模块包括行选择器和列选择器；
4.根据权利要求3所述的生成puf的系统，其特征在于，通过所述行选择器和所述列选择器组合选择所述仿生可调谐离子凝胶门控突触晶体管阵列中的一个或多个仿生可调谐离子...
【专利技术属性】
技术研发人员：张磊磊，段毅，郭靖，
申请(专利权)人：苏州特思恩科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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