1. 研究目的与意义
物理不可克隆函数(Physical Unclonable Functions, PUFs)作为一种全球新兴的信息安全机制，具有低成本、高安全的特点，正在成为主流的信息安全产业的支撑，能够有效解决上述问题。
PUFs的本质是一种芯片指纹，该指纹来源于难以控制、无法预测、不可克隆的芯片制造差异，能够抵御针对NVM的物理攻击。
PUFs一般被分为强PUFs（Strong PUFs）与弱PUFs（Weak PUFs）两类：强PUFs具有指数级的激励响应对（ChallengeResponse Pairs，CRPs），主要用于安全认证；弱PUFs的响应输出数量与电路规模呈正比，主要用于密钥、ID等关键信息存储。
2. 课题关键问题和重难点
基于仲裁器的PUF中激励和响应信号呈线性函数对应关系。
攻击者如果得每个单元的时延值,可以通过计算所有路径时延准确预知响应信号,尽管很难直接测量每个单元的时延,但是攻击者可以通过软件方法,利用机器学习建立时延模型,对任意激励信号都可以预测,因此基于仲裁器的PUF电路易受到模型攻击。
仲裁器的PUF 安全相关的中心问题在于，仲裁器的PUF可避免在硬件中使用明确的数字密钥，但其未必能完全避免所有的秘密信息存在于一般硬件中。
3. 国内外研究现状（文献综述）
由于传统技术在物理上存在安全问题，所以可以考虑采用PUF，它能在物理层面提供安全保护。
然而，从 2010 年起发表的众多关于 PUF 的物理攻击的文章中可以清楚地看出，这种原语也不完全安全。
无论关于噪声和环境扰动的实验工作如何，这些攻击的巨大规模都对 PUF 技术提出了质疑。
4. 研究方案
第一步，查找文献，完成关于基于FPGA的APUF实现，并且完成相应的工作要求； 第二步，在PC端使用MATLAB或C等软件实现基于APUF激励响应对的认证过程，尽量进行多种电路测试，保证设计完成的质量。
对于基于PUF的认证：物理不可克隆函数（PUF）电路，由于其对于一个激励（函数的输入）其响应（函数的输出）不仅与电路的结构有关还与电路实现时的工艺偏差有关，因工艺偏差不可控，可认为相同的PUF电路结构实现在不同芯片上得到的激励响应对（CRP）是不同的。
故PUF可以用来作为芯片认证。
5. 工作计划
第1周： 从网上查找文献，并将导师所给的文献翻译第2周： 撰写开题报告和提交翻译第3周： 了解APUF的基本原理和结构，从网上查找资料并进行基础学习第4周： 了解基于PUF的认证方案，开始自主设计PUF电路第5周： 了解FPGA实现APUF的方案及电路调整方案，并且逐渐优化电路，找出自己的不足之处第6周： 基于FPGA实现APUF，并调整APUF电路性能，做好数据表格，进行多次测试，不懂之处找导师答疑分析第7周： 使用软件实现基于PUF的认证过程，并且学会灵活运用软件，一步一步的实行计划，把APUF FPGA电路的PUF电路具有唯一且不可隆的特性掌握第8周： 验证PUF性能，调整电路，把其低成本、高安全的特点体现出来第9周： 验证认证过程，并优化第10周：验证认证过程，并优化第11周：规整毕设资料，仔细写好毕设论文，反复观摩，发现问题立即改正第12周：提交论文 ，并好好温习毕设所学知识，为答辩做好准备第13周：认真准备答辩工作，为毕业找工作做准备第14周：毕设结束工作，回顾今年的毕设为自己做一个总结
以上是毕业论文开题报告，课题毕业论文、任务书、外文翻译、程序设计、图纸设计等资料可联系客服协助查找。
