1. 研究目的与意义
`随着科学技术的快速发展，人们对电子设备的依赖程度越来越高，不仅日常生活中处处设计，在工业生产、国防事业以及航天工程电子设备的身影更是随处可见。
伴随着科技的高速发展下，电子设备的使用量出现了爆发式的增长，在给人们生活带来便利的同时，也产生了新的问题：信息安全。
因此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。
2. 课题关键问题和重难点
本课题设计的主要内容包括硬件设计和软件设计两部分。
了解理解APUF的原理，通过对仲裁PUF理论分析的基础上，利用计算机、电子技术和时钟的特性，制作出仲裁器的硬件部分，并编写相应的软件程序，进行调试与运行。
让机器学校攻击抵抗力、随机性、唯一性、可靠性。
3. 国内外研究现状（文献综述）
[1]谭浩强.C语言程序设计[M].清华大学出版杜，2000.[2]刘宸,蒋辉 等.单片机技术基础与应用 [M].电子工业出版社，2017.[3]Wang S , Liu Q , Chen S , et al. Design and Application of Distance Measure Ultrasonic Sensor[M]// Advances in Mechanical and Electronic Engineering. Springer Berlin Heidelberg, 2013.[4]Farheen S , Kumar Y G P , Kurian M Z . Implementation of Distance Measurement of an Obstacle Using Ultrasonic Ranging[J]. 2016.[5]王若男.基于FPGA的仲裁PUF技术研究[M].北京化工大学出版社，2017.摘要：仲裁物理不可克隆函数，利用工艺偏差对逻辑门等传输延迟大小的影响，通过比较两条对称路径信号传输的延迟，产生每个芯片确定的相应值。
仲裁PUF作为一种典型的强PUF，具有数量庞大的激励相应对，可以应用在身份识别、设备认证等领域.[6]王浩.VLSI设计中的线延迟问题[J],微电子技术.1996.[7]徐梦岚.零总线延迟、四字节突发SRAM应用指南[J],今日电子，2002.[8]朱冬平，黄河.集成电路的互连线延迟分析[J].现代计算机(专业版)，2008.[9]Denadas,Srinivas,Kharaya,Akshat,Koushanfar,Farinaz Automated Design, Implementation, and Evaluation of Arbiter-based PUF on FPGA, This paper proposes a novel approach for automated implementation of an arbiter-based physical unclonable function (PUF) on field programmable gate arrays (FPGAs). We introduce a high resolution programmable delay logic (PDL) that is implemented by harnessing the FPGA lookup-table (LUT) internal structure. PDL allows automatic fine tuning of delays that can mitigate the timing skews caused by asymmetries in interconnect routing and systematic variations. To thwart the arbiter metastability problem.[10]Majzoobi,M.,Koushanfar,F.DEVADAS,S. FPGA PUF using programmable delay lines,Information Forensics and Security(WIFS),2010 IEEE International Workshop on
4. 研究方案
本设计利用环形振荡器的平率差异生成响应值，并对初始响应值做后处理。
在Xilinx LX110T开发板上，编写ucf文件约束环形振荡器电路单元的具体位置，通过比较振荡器平率直接生成响应。
将基于Xilinx LX110T开发板的PO PUF响应值保存并读取到嵌入式平台STM32F407，对初始响应数据进行密钥模糊处理，包括纠错和数据随机性扩散处理。
5. 工作计划
第1周： 查找文献和翻译文献第2周： 撰写开题报告第3周： 了解两种APUF的内容第4周： 了解两种APUF的原理第5周： 了解Xilinx LX110T开发板及其套件第6周： 了解Verilog、Python/Matlab等语言第7周： 在Xilinx LX110T开发板上实现两种APUF第8周： 在Xilinx LX110T开发板上实现两种APUF第9周： 测试两种APUF的随机性、唯一性、可靠性、机器学习攻击抵抗力第10周： 测试两种APUF的随机性、唯一性、可靠性、机器学习攻击抵抗力第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1．主要任务及要求（1）了解两种APUF的原理（2）了解Verilog、Python/Matlab等语言 （3）设计并编程，在Xilinx LX110T开发板上实现APUF的随机性（4）设计并编程，完成Xilinx LX110T开发板上实现APUF的随机性（5）设计并编程，在Xilinx LX110T开发板上实现APUF的唯一性（6）设计并编程，完成Xilinx LX110T开发板上实现APUF的随机性（7）设计并编程，在Xilinx LX110T开发板上实现APUF的可靠性（8）设计并编程，完成Xilinx LX110T开发板上实现APUF的可靠性（9）得出结论写下报告。
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