[发明专利]一种基于非易失器件阵列构造可重构强PUF的方法

权利要求书

1.一种基于非易失器件阵列构造可重构强PUF的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

S1.在具有SOT效应的器件中的一个非易失器件的第一对底电极之间通入写电流，使得该非易失器件的铁磁层的磁化状态由垂直磁化状态变为水平磁化状态，撤除写电流，此时该非易失器件的铁磁层的磁化状态由水平磁化状态随机变为垂直向上的磁化状态或垂直向下的磁化状态；

S2.在该非易失器件的第一对底电极之间通入读电流，读取该非易失器件的反常霍尔电阻，垂直向上的磁化状态和垂直向下的磁化状态所对应的反常霍尔电阻值不同；

S3.对基于具有SOT效应的器件每个非易失器件，重复步骤S1～S2，读取所有非易失器件的反常霍尔电阻值；

S4.根据读取到的所有非易失器件的反常霍尔电阻值，对各个非易失器件进行二进制赋值，构建用于加密的激励响应对，从而实现PUF；写电流比读电流大两到三个数量级，读电流不会改变铁磁层的磁化状态，使得器件稳定性好，在对每个非易失器件进行一次写电流操作后，可多次采用读电流来读取该非易失器件的二进制状态，以用于用户认证；

S5.重复步骤S1-S4，产生新的二进制状态分布，从而实现可重构PUF；

其中，非易失器件阵列中，每个非易失器件的电阻值数目随其磁畴个数增多而增多，从而从较少数目的非易失器件提取大量用于加密的激励响应对，构成强PUF；

所述基于具有SOT效应的器件由非易失器件阵列组成，所述非易失器件具有多层膜结构，从下至上依次包括：由重金属材料或者拓扑绝缘体制成的自旋流生成层、第一对底电极和第二对底电极；由铁磁材料制成的铁磁层；由绝缘材料制成的绝缘层；由重金属材料制成的盖帽层；铁磁层磁矩的易轴方向是垂直方向，第一对底电极和第二对底电极相互正交。

2.一种基于非易失器件阵列构造可重构强PUF的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

S1.在非易失器件阵列中的一个非易失器件上施加外磁场，使得该非易失器件的铁磁层的磁化状态由垂直磁化状态变为水平磁化状态，撤除该外磁场，此时该非易失器件的铁磁层的磁化状态由水平磁化状态随机变为垂直向上的磁化状态或垂直向下的磁化状态；

S2.在该非易失器件的第一对底电极之间通入读电流，读取该非易失器件的反常霍尔电阻，垂直向上的磁化状态和垂直向下的磁化状态所对应的反常霍尔电阻值不同；

S3.对非易失器件阵列中每个非易失器件，重复步骤S1～S2，读取所有非易失器件的反常霍尔电阻值；

S4.根据读取到的所有非易失器件的反常霍尔电阻值，对各个非易失器件进行二进制赋值，构建用于加密的激励响应对，从而实现PUF；读电流不会改变铁磁层的磁化状态，使得器件稳定性好，在对每个非易失器件进行一次写操作后，可多次采用读电流来读取该非易失器件的二进制状态，以用于用户认证；

S5.重复步骤S1-S4，产生新的二进制状态分布，从而实现可重构PUF；

其中，非易失器件阵列中，每个非易失器件的电阻值数目随其磁畴个数增多而增多，从而从较少数目的非易失器件提取大量用于加密的激励响应对，构成强PUF；

所述非易失器件具有多层膜结构，从下至上依次包括：由重金属材料或者拓扑绝缘体制成的第一对底电极和第二对底电极；由铁磁材料制成的铁磁层；由绝缘材料制成的绝缘层；由重金属材料制成的盖帽层；铁磁层磁矩的易轴方向是垂直方向，第一对底电极和第二对底电极相互正交。