1. 研究目的与意义
信息安全中常用的密码学的方法，例如加密技术、数字认证等方法，基于这些方法设计的器件都需要特有的密钥才能够使用。
传统方法密钥一般存储在非易失的存储器中，存储时攻击者很容易通过攻击窃取密钥，从而降低了芯片的安全性。
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。
2. 课题关键问题和重难点
在系统设计之前，首先需要了解APUF以及异或APUF的工作原理；知道如何在Spartan-3E开发板上进行编程，并且使用哪种编写语言，选择合适的编写语言；了解如何对FPGA配置数据。
在设计的过程中，由于制造过程存在固有的、随机的、不可控的工艺偏差，造成信号传输延迟差异的大小存在差异，而使每条组合通路的延迟不同。
对电路的分析是比较困难的一个地方，APUF作为强PUFs的典型代表，其资源利用率高、激励响应对数量多，并且具有唯一性和不可克隆性的特点。
3. 国内外研究现状（文献综述）
伴随着集成电路的快速发展，电子设备的使用量出现了爆发式的增长，如何提高信息安全性也是伴随着集成电路发展要重视的问题之一。
现场可编程门阵列（Field Programmable Gate Array，FPGA）是一种大规模的可编程数字集成电路，作为一种版定制集成电路，不仅具有专用集成电路（ASIC,Application Specific Integrated Circuit）的大规模、高集成度、高可靠性的优点，还克服了设计周期长，投入成本高的缺点。
物理不可克隆函数（Physical Unclonable Functions，PUF）作为一种新型信息安全保护技术，利用集成电路的制造偏差作为芯片唯一性的识别指纹，可以应用于芯片身份识别、设备认证、密钥生成和IP核保护等领域。
4. 研究方案
首先，通过收集二异或APUF的FPGA实现的研究与设计相关的期刊论文、书籍等，了解APUF的相关背景，以及当前的发展现状和发展趋势，掌握其工作原理；然后选择合适的语言，进行程序编写，使得再Spartan-3E开发板上能够实现二异或APUF。
本文主要框架：第一章：绪论（包括研究背景、研究的目的和意义、研究的思路及内容、全文结构框架）第二章：APUF概述（包括APUF的特点、工作原理）第三章：Spartan-3E开发板分析（包括开发板的电路分析、工作原理）第四章：程序分析（包括各个语句所对应的作用、软件实现的功能）第五章：二异或APUF的实现（包括二异或APUF实现过程、现象、稳定性的测试、随机性的测试）第六章：结束语
5. 工作计划
1）充分了解APUF、异或APUF、Spartan-3E开发板及所需编写语言；2）完成语言编写，在Spartan-3E开发板上实现二异或APUF，并对其进行测试； 3）整理相关资料及测试结果，完成撰写工作；论文周计划：第1周： 查找文献和翻译文献第2周： 撰写开题报告第3周： 了解APUF、异或APUF的内容第4周： 了解APUF、异或APUF的原理第5周： 了解Spartan-3E开发板及其套件第6周： 了解Verilog、Python/Matlab等语言第7周： 在Spartan-3E开发板上实现二异或APUF第8周： 在Spartan-3E开发板上实现二异或APUF第9周： 测试二异或APUF的稳定性第10周： 测试二异或APUF的随机性第11周： 规整毕设资料，撰写论文第12周： 提交论文第13周： 准备答辩第14周： 毕设结束工作
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