KR101688870B1 - Apparatus and method for delay based physically unclonable fuction of semiconductor chip - Google Patents

Apparatus and method for delay based physically unclonable fuction of semiconductor chip Download PDF

Info

Publication number
KR101688870B1
KR101688870B1 KR1020150163433A KR20150163433A KR101688870B1 KR 101688870 B1 KR101688870 B1 KR 101688870B1 KR 1020150163433 A KR1020150163433 A KR 1020150163433A KR 20150163433 A KR20150163433 A KR 20150163433A KR 101688870 B1 KR101688870 B1 KR 101688870B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
delay
delay line
semiconductor chip
output
line group
Prior art date
Application number
KR1020150163433A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
김철우
Original Assignee
고려대학교 산학협력단
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 고려대학교 산학협력단 filed Critical 고려대학교 산학협력단
Priority to KR1020150163433A priority Critical patent/KR101688870B1/en
Application granted granted Critical
Publication of KR101688870B1 publication Critical patent/KR101688870B1/en

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/28Testing of electronic circuits, e.g. by signal tracer
    • G01R31/317Testing of digital circuits
    • G01R31/31725Timing aspects, e.g. clock distribution, skew, propagation delay
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/26Testing of individual semiconductor devices
    • G01R31/2601Apparatus or methods therefor
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/28Testing of electronic circuits, e.g. by signal tracer
    • G01R31/2851Testing of integrated circuits [IC]
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/28Testing of electronic circuits, e.g. by signal tracer
    • G01R31/2851Testing of integrated circuits [IC]
    • G01R31/2894Aspects of quality control [QC]
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/28Testing of electronic circuits, e.g. by signal tracer
    • G01R31/317Testing of digital circuits
    • G01R31/3181Functional testing
    • G01R31/319Tester hardware, i.e. output processing circuits
    • G01R31/3193Tester hardware, i.e. output processing circuits with comparison between actual response and known fault free response
    • G01R31/31937Timing aspects, e.g. measuring propagation delay
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F21/00Security arrangements for protecting computers, components thereof, programs or data against unauthorised activity
    • G06F21/30Authentication, i.e. establishing the identity or authorisation of security principals
    • G06F21/44Program or device authentication

Abstract

An apparatus for discriminating physical semiconductor chip duplication based on a delay time is provided. The apparatus for discriminating physical semiconductor chip duplication based on a delay time according to an embodiment of the present invention includes a power applying part for outputting an input voltage corresponding to the near threshold voltage of a MOSFET having a predetermined clock; a delay part for receiving the output of the power applying part and arranging a plurality of delay lines of a logic gate, and outputting a plurality of delay output voltages in parallel; a multiplexer for selecting two of the delay output voltages and outputting a selected output voltage; and a comparator for comparing the two selected output voltages of the multiplexer. So, a delay time feature can be more accurately determined.

Description

지연 시간 기반의 물리적인 반도체칩 복제감별장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR DELAY BASED PHYSICALLY UNCLONABLE FUCTION OF SEMICONDUCTOR CHIP}[0001] APPARATUS AND METHOD FOR DELAY BASED PHYSICALLY UNCLONABLE FUNCTION OF SEMICONDUCTOR CHIP [0002]

본 발명은 반도체칩의 복제감별장치 및 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 MOSFET의 유사문턱전압(near threshold voltage)을 이용한 지연 시간 기반의 복제감별장치 및 방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an apparatus and method for discriminating a duplication of a semiconductor chip, and more particularly, to a delay time-based discrimination apparatus and method using a near threshold voltage of a MOSFET.

사물 인터넷의 발달로 인해 수많은 기기들이 인터넷을 통해 연결되고, 또한 개인용 모바일 기기가 증가함에 따라 반도체칩의 수요가 증가하게 되면서, 반도체칩을 불법적으로 복제하여 사용하는 일이 발생하고 있다. 따라서, 이러한 반도체칩의 복제를 막기 위한 연구들이 진행되고 있다.Due to the development of the Internet of things, many devices are connected to the Internet, and as the number of personal mobile devices increases, the demand for semiconductor chips increases, and semiconductor chips are illegally copied and used. Therefore, studies are being made to prevent such duplication of semiconductor chips.

종래의 링 발진기(ring oscillator)를 이용하여 구현한 물리적인 복제감별장치는 일반적인 공급 전압으로 동작시키므로 지연 시간이 발생하는 딜레이 라인 간의 편차가 크지 않아 그 차이를 판별하기 어려우며 반도체칩의 지연 시간 특성을 나타내는 고유비트를 판별하기도 어려운 문제가 있다. 또한, 높은 공급 전압으로 인해 소비되는 전력도 크다.Since the physical duplication discriminator implemented using the conventional ring oscillator operates with the normal supply voltage, it is difficult to distinguish the difference between the delay lines where the delay time occurs and the delay time characteristics of the semiconductor chip There is a problem that it is difficult to discriminate the unique bit to be represented. Also, the power consumed due to the high supply voltage is large.

따라서, 이러한 문제를 해결하기 위한 로직게이트를 이용한 복제감별장치가 주목받고 있다. 로직게이트를 구성하는 MOSFET에 유사문턱전압을 인가할 때 발생하는 지연 시간에 기반하는 복제감별장치는 딜레이 라인 간 지연 시간에 보다 큰 편차가 발생하며, 복제감별장치가 설사 공개되어도 고유의 지연 시간까지 동일한 반도체칩을 복제하는 것이 사실상 불가능한 특징을 가진다. 그렇기 때문에, 로직게이트를 이용하여 구현한 물리적인 복제감별장치가 반도체칩의 복제 감별 및 방지를 위한 목적에 보다 적합하다.Therefore, a copy discrimination apparatus using a logic gate has been attracting attention to solve such a problem. The replication discrimination device based on the delay time generated when the pseudo threshold voltage is applied to the MOSFET constituting the logic gate has a larger deviation from the delay time between the delay lines and even when the replication discrimination device is disclosed, It is virtually impossible to duplicate the same semiconductor chip. Therefore, a physical duplication discrimination apparatus implemented using a logic gate is more suitable for discrimination and prevention of duplication of a semiconductor chip.

관련된 선행기술로는 등록특허공보 제 10-0380573호(발명의 명칭: 지연 클록 생성 장치 및 지연 시간 측정 장치, 공개일자: 2000년12월26일)가 있다.Relevant prior arts include Registered Patent Publication No. 10-0380573 entitled " Delayed Clock Generator & Delay Time Measurement Apparatus ", published on December 26, 2000.

본 발명은 반도체칩 고유의 지연 시간을 더 크게 하기 위하여 MOSFET의 유사문턱전압을 이용한 딜레이 라인을 구성하고, 이를 이용하여 반도체칩의 고유한 고유비트를 생성함으로써 물리적인 반도체칩 복제감별장치 및 방법을 제공하고자 한다.The present invention relates to a semiconductor chip duplication discrimination apparatus and method by constructing a delay line using a pseudo threshold voltage of a MOSFET in order to further increase the inherent delay time of the semiconductor chip, .

상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명에서 제공하는 지연 시간 기반의 물리적인 반도체칩 복제감별장치는 소정의 클럭을 가지는 MOSFET의 유사문턱전압(near threshold voltage)에 해당하는 입력전압을 출력하는 전원인가부; 상기 전원인가부의 출력을 인가 받으며 적어도 하나의 로직게이트(logic gate)로 구현된 딜레이 라인이 복수개 병렬 배치되어 복수의 지연출력전압을 출력하는 지연부; 상기 복수의 지연출력전압 중 2개를 선택하여 선별출력전압을 출력하는 먹스; 및 상기 먹스의 2개의 선별출력전압을 비교하는 비교기;를 포함한다. In order to achieve the above object, a delay time-based physical semiconductor chip duplication discrimination device provided in the present invention is a device for discriminating the semiconductor chip duplication based on a delay time, ; A delay unit receiving a plurality of delay lines, each of which is implemented by at least one logic gate, arranged in parallel to receive the output of the power applying unit and output a plurality of delay output voltages; A multiplexer for selecting two of the plurality of delay output voltages and outputting the selected output voltage; And a comparator for comparing the two selected output voltages of the mux.

바람직하게는, 상기 비교기의 출력 결과에 기초하여 상기 반도체칩의 고유한 지연 특성인 고유비트를 생성하고, 상기 생성된 고유비트와 미리 생성된 상기 반도체칩의 ID에 대응되는 고유비트를 비교하여 상기 반도체칩의 복제여부를 감별하는 감별부;를 더 포함할 수 있다.Preferably, the method further comprises: generating a unique bit that is a delay characteristic inherent to the semiconductor chip based on the output result of the comparator, comparing the generated unique bit with a unique bit corresponding to an ID of the semiconductor chip generated in advance, And a discrimination unit for discriminating whether or not the semiconductor chip is duplicated.

바람직하게는, 상기 감별부는 메모리 및 레지스터 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.Advantageously, the discriminator may comprise at least one of a memory and a register.

바람직하게는, 상기 복수개 병렬 배치된 딜레이 라인 중에서 전부 또는 일부의 상기 딜레이 라인별로 상이하게 상기 지연출력전압이 출력될 수 있다.Preferably, the delay output voltage may be output differently for all or a part of the delay lines among the plurality of parallelly arranged delay lines.

바람직하게는, 상기 복수개 병렬 배치된 딜레이 라인이 적어도 하나의 상기 딜레이 라인을 포함하는 제1 딜레이 라인 그룹 및 제2 딜레이 라인 그룹으로 분류될 때, 상기 먹스는 상기 제1 딜레이 라인 그룹 및 상기 제2 딜레이 라인 그룹에서 각각 하나의 상기 딜레이 라인을 선택할 수 있다.Preferably, when the plurality of delayed parallel lines are classified into a first delayed line group and a second delayed line group including at least one delayed line, the muxes are divided into the first delayed line group and the second delayed line group, One delay line can be selected from each of the delay line groups.

바람직하게는, 상기 제1 딜레이 라인 그룹 및 상기 제2 딜레이 라인 그룹이 각각 16개의 상기 딜레이 라인을 포함할 때, 상기 반도체칩의 고유한 지연 특성인 고유비트는 상기 제1 딜레이 라인 그룹 및 상기 제2 딜레이 라인 그룹에서 각각 하나의 상기 딜레이 라인을 선택하는 256개 조합을 통해 생성되는 256 비트의 값일 수 있다.Preferably, when the first delay line group and the second delay line group each include sixteen delay lines, a unique bit which is inherent delay characteristic of the semiconductor chip is divided into the first delay line group and the second delay line group, And a 256-bit value generated through 256 combinations of selecting one of the delay lines in each of the two delay line groups.

바람직하게는, 상기 로직게이트는 상기 유사문턱전압이 인가되면 출력에 지연이 발생하는 상기 MOSFET을 이용하여 구현될 수 있다.Advantageously, the logic gate can be implemented using the MOSFET wherein a delay occurs in the output when the pseudo-threshold voltage is applied.

바람직하게는, 상기 로직게이트는 상기 MOSFET을 이용하여 구현된 4개의 입력을 갖는 NAND게이트일 수 있다.Advantageously, the logic gate may be a NAND gate having four inputs implemented using the MOSFET.

바람직하게는, 상기 전원인가부는 입력되는 클럭 신호의 전압을 상기 유사문턱전압에 해당하는 입력전압으로 변환하는 전압레벨변환부를 포함할 수 있다.The power applying unit may include a voltage level converting unit that converts a voltage of an input clock signal into an input voltage corresponding to the pseudo threshold voltage.

바람직하게는, 상기 비교기는 D-플립플롭일 수 있다.Advantageously, said comparator can be a D-flip flop.

한편, 상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명에서 제공하는 지연 시간 기반의 물리적인 복제감별방법은 소정의 클럭을 가지는 MOSFET의 유사문턱전압(near threshold voltage)에 해당하는 입력전압을 출력하는 단계; 상기 출력된 입력전압을 인가 받으며 적어도 하나의 로직게이트(logic gate)로 구현된 딜레이 라인이 복수개 병렬 배치되어 복수의 지연출력전압을 출력하는 단계; 상기 복수의 지연출력전압 중 2개를 선택하여 선별출력전압을 출력하는 단계; 및 상기 2개의 선별출력전압을 비교하는 단계;를 포함한다.According to another aspect of the present invention, there is provided a method of discriminating physical duplication based on delay time, comprising: outputting an input voltage corresponding to a near threshold voltage of a MOSFET having a predetermined clock; Outputting a plurality of delayed output voltages by arranging a plurality of delay lines, which are implemented as at least one logic gate, in parallel with the output of the input voltage; Selecting two of the plurality of delay output voltages and outputting the selected output voltage; And comparing the two selected output voltages.

바람직하게는, 상기 비교 결과에 기초하여 상기 반도체칩의 고유한 지연 특성인 고유비트를 생성하고, 상기 생성된 고유비트와 미리 생성된 상기 반도체칩의 ID에 대응되는 고유비트를 비교하여 상기 반도체칩의 복제여부를 감별하는 단계;를 더 포함할 수 있다.Preferably, the method further comprises the steps of: generating a unique bit that is inherent delay characteristic of the semiconductor chip based on the comparison result; comparing the generated unique bit with a unique bit corresponding to an ID of the semiconductor chip generated in advance, And a step of discriminating whether or not the information is reproduced.

바람직하게는, 상기 복수개 병렬 배치된 딜레이 라인 중에서 전부 또는 일부의 상기 딜레이 라인별로 상이하게 상기 지연출력전압이 출력될 수 있다.Preferably, the delay output voltage may be output differently for all or a part of the delay lines among the plurality of parallelly arranged delay lines.

바람직하게는, 상기 복수개 병렬 배치된 딜레이 라인이 적어도 하나의 상기 딜레이 라인을 포함하는 제1 딜레이 라인 그룹 및 제2 딜레이 라인 그룹으로 분류될 때, 상기 2개를 선택하여 출력하는 단계는 상기 제1 딜레이 라인 그룹 및 상기 제2 딜레이 라인 그룹에서 각각 하나의 상기 딜레이 라인을 선택할 수 있다.Preferably, when the plurality of delay lines arranged in parallel are classified into a first delay line group and a second delay line group including at least one delay line, the step of selecting and outputting the two delay lines includes: The delay line group, and the second delay line group, respectively.

바람직하게는, 상기 로직게이트는 상기 유사문턱전압이 인가되면 출력에 지연이 발생하는 상기 MOSFET을 이용하여 구현될 수 있다.Advantageously, the logic gate can be implemented using the MOSFET wherein a delay occurs in the output when the pseudo-threshold voltage is applied.

본 발명은 MOSFET의 유사문턱전압을 이용하므로 종래의 링 발진기를 이용하는 기술보다 낮은 전력을 소모하면서도, 보다 큰 지연 시간의 편차가 발생하여 각 반도체칩마다 가지는 고유한 지연 시간 특징을 더욱 정확하게 판별할 수 있다는 장점이 있다.Since the present invention uses a pseudo threshold voltage of a MOSFET, a larger delay time deviates while consuming less power than a technology using a conventional ring oscillator, and a unique delay time characteristic for each semiconductor chip can be discriminated more accurately .

또한, 본 발명은 각 반도체칩마다 가지는 고유한 지연 시간 특징을 이용하여 정당하지 않은 방법으로 복제된 반도체칩을 감별해낼 수 있는 효과가 있다.In addition, the present invention has an effect of distinguishing a duplicated semiconductor chip by an unjustifiable method using the inherent delay time characteristic of each semiconductor chip.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체칩 복제감별장치를 설명하기 위하여 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 반도체칩 복제감별장치를 설명하기 위하여 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체칩 복제감별방법을 설명하기 위하여 도시한 도면이다.
도 4는 비교기의 출력을 설명하기 위하여 도시한 도면이다.
FIG. 1 is a diagram illustrating a semiconductor chip duplication discriminating apparatus according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG.
2 is a diagram illustrating a semiconductor chip duplication discriminating apparatus according to another embodiment of the present invention.
3 is a diagram illustrating a method of discriminating a semiconductor chip duplication according to an embodiment of the present invention.
4 is a diagram for explaining the output of the comparator.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다.While the invention is susceptible to various modifications and alternative forms, specific embodiments thereof are shown by way of example in the drawings and will herein be described in detail. It is to be understood, however, that the invention is not to be limited to the specific embodiments, but includes all modifications, equivalents, and alternatives falling within the spirit and scope of the invention. Like reference numerals are used for like elements in describing each drawing.

제1, 제2, A, B 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.The terms first, second, A, B, etc. may be used to describe various elements, but the elements should not be limited by the terms. The terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another. For example, without departing from the scope of the present invention, the first component may be referred to as a second component, and similarly, the second component may also be referred to as a first component. And / or < / RTI > includes any combination of a plurality of related listed items or any of a plurality of related listed items.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.It is to be understood that when an element is referred to as being "connected" or "connected" to another element, it may be directly connected or connected to the other element, . On the other hand, when an element is referred to as being "directly connected" or "directly connected" to another element, it should be understood that there are no other elements in between.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.The terminology used in this application is used only to describe a specific embodiment and is not intended to limit the invention. The singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise. In the present application, the terms "comprises" or "having" and the like are used to specify that there is a feature, a number, a step, an operation, an element, a component or a combination thereof described in the specification, But do not preclude the presence or addition of one or more other features, integers, steps, operations, elements, components, or combinations thereof.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.Unless defined otherwise, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which this invention belongs. Terms such as those defined in commonly used dictionaries are to be interpreted as having a meaning consistent with the contextual meaning of the related art and are to be interpreted as either ideal or overly formal in the sense of the present application Do not.

이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.Hereinafter, preferred embodiments according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체칩 복제감별장치를 설명하기 위하여 도시한 도면이고, 도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 반도체칩 복제감별장치를 설명하기 위하여 도시한 도면이다.FIG. 1 is a view for explaining a semiconductor chip duplication discriminating apparatus according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a view for explaining a semiconductor chip duplicating discriminating apparatus according to another embodiment of the present invention.

도 1을 살펴보면, 반도체칩 복제감별장치(100)는 전원인가부(110), 지연부(120), 먹스(130) 및 비교기(140)로 구성되어 있다. 또한, 선택적으로 복제감별부(미도시)를 더 포함할 수 있다.Referring to FIG. 1, the semiconductor chip duplication / discrimination apparatus 100 includes a power application unit 110, a delay unit 120, a mux 130, and a comparator 140. In addition, it may further include a copy discrimination unit (not shown).

전원인가부(110)는 소정의 클럭을 가지는 MOSFET의 유사문턱전압(near threshold voltage)에 해당하는 입력전압을 출력한다.The power applying unit 110 outputs an input voltage corresponding to a near threshold voltage of a MOSFET having a predetermined clock.

즉, 도 1을 참조하면 클럭 신호(CK_IN)가 전원인가부(110)에 입력되면 전원인가부(110)는 그 입력된 클럭 신호를 입력전압으로서 출력한다. 이때, 클럭 신호는 유사문턱전압에 해당하는 전압 크기를 가진다고 가정한다. Referring to FIG. 1, when the clock signal CK_IN is input to the power applying unit 110, the power applying unit 110 outputs the input clock signal as an input voltage. At this time, it is assumed that the clock signal has a voltage magnitude corresponding to the pseudo threshold voltage.

여기서, MOSFET은 금속 산화막 반도체 전계효과 트랜지스터(MOS field-effect transistor)이다. MOSFET의 문턱전압은 트랜지스터를 동작시키기 위한 최소의 전압을 의미하며, 만일 문턱전압에 근접하나 이에 미치지는 못하는 유사문턱전압이 인가되는 경우 MOSFET이 동작할 때 지연 시간(delay)이 발생하며, 이 지연 시간은 각 MOSFET별로 편차가 발생할 수 있다.Here, the MOSFET is a metal-oxide-semiconductor field-effect transistor. The threshold voltage of the MOSFET means a minimum voltage for operating the transistor. If a similar threshold voltage that is close to but not equal to the threshold voltage is applied, a delay occurs when the MOSFET operates, The time may vary for each MOSFET.

다른 실시예에서는, 클럭 신호(CK_IN)가 유사문턱전압을 가지지 않을 수 있는데, 이 경우에는 도 2에서와 같이 전원인가부(110) 대신 자신에게 입력되는 클럭 신호의 전압을 유사문턱전압에 해당하는 전압으로 변환하여 출력하는 전압레벨변환부(210)가 이용될 수도 있다. In another embodiment, the clock signal CK_IN may not have a pseudo threshold voltage. In this case, as shown in FIG. 2, the voltage of the clock signal input to the power applying unit 110 itself may be set to a value corresponding to the pseudo threshold voltage A voltage level converting unit 210 for converting the voltage into a voltage and outputting the voltage may be used.

다만, 또 다른 실시예에서는 전원인가부(110) 내부에 전압레벨변환부(210)가 더 포함될 수도 있다. 이 경우에는, 전원인가부(110)에 인가되는 클럭 신호의 전압이 유사문턱전압인 경우에는 전원인가부(110)가 그 클럭 신호를 입력전압으로서 그대로 출력하고, 클럭 신호의 전압이 유사문턱전압이 아닌 경우에는 전원인가부(110) 내부에 탑재된 전압레벨변환부(210)를 통해 클럭 신호의 전압을 유사문턱전압에 해당하는 전압으로 변환한 후에 출력할 수 있다.지연부(120)는 전원인가부(110)의 출력을 인가 받으며 적어도 하나의 로직게이트(logic gate)로 구현된 딜레이 라인(121)이 복수개 병렬 배치되어 복수의 지연출력전압을 출력한다.However, in another embodiment, the voltage level converting unit 210 may be further included in the power applying unit 110. In this case, when the voltage of the clock signal applied to the power applying unit 110 is a pseudo threshold voltage, the power applying unit 110 directly outputs the clock signal as the input voltage, It is possible to convert the voltage of the clock signal into a voltage corresponding to the pseudo threshold voltage through the voltage level converting unit 210 mounted in the power applying unit 110. The delay unit 120 A plurality of delay lines 121, which are implemented as at least one logic gate, are arranged in parallel to receive a plurality of output signals from the power application unit 110 and output a plurality of delay output voltages.

여기서, 로직게이트는 주로 MOSFET을 이용하여 구현되는 논리 연산 회로로, 그 종류로는 AND, OR, NOT, NAND, NOR, XOR 및 XNOR 게이트 등이 있다.Here, the logic gate is a logic operation circuit mainly implemented by using a MOSFET, and its types include AND, OR, NOT, NAND, NOR, XOR, and XNOR gates.

예컨대, 딜레이 라인(121)은 도 2에 도시된 것과 같이 6개의 NAND게이트가 직렬로 연결된 딜레이 라인(221)으로 구현될 수 있다. 이때, NAND게이트는 MOSFET을 이용하여 구현된 NAND게이트이며, 앞서 언급한 유사문턱전압이 인가되는 경우 동작 시 각 NAND게이트 별로 지연 시간에 편차가 발생할 수 있다. 또한, 이러한 딜레이 라인(121)을 32개 병렬로 배치하여 지연부(120)를 구성할 수 있으며, 이때 각 딜레이 라인(121)의 입력은 전원인가부(110)의 출력에 연결될 수 있다.For example, the delay line 121 may be implemented as a delay line 221 in which six NAND gates are serially connected as shown in FIG. In this case, the NAND gate is a NAND gate implemented using a MOSFET, and when the pseudo threshold voltage mentioned above is applied, a delay time may vary in each NAND gate during operation. 32 delay lines 121 may be arranged in parallel to constitute the delay unit 120. The input of each delay line 121 may be connected to the output of the power application unit 110. [

한편, 지연출력전압은 딜레이 라인을 통하면서 지연되어 출력되는 전압을 말하는 것으로, 딜레이 라인 하나당 지연출력전압이 하나 존재하게 된다.On the other hand, the delay output voltage refers to a voltage that is delayed and output while passing through the delay line, and there is one delay output voltage per delay line.

다른 실시예에서는, 지연부(120)에서 사용되는 로직게이트는 4개의 입력을 갖는 NAND게이트일 수 있다.In another embodiment, the logic gate used in the delay unit 120 may be a NAND gate with four inputs.

이는, 4개의 입력을 갖는 NAND게이트는 2개의 입력을 갖는 NAND게이트에 비하여, MOSFET이 수직방향으로 적층된 수가 더 많아서 지연 시간에 보다 큰 편차가 발생할 수 있기 때문이다.This is because a NAND gate with four inputs has a larger number of stacked MOSFETs in the vertical direction than a NAND gate with two inputs, resulting in a larger deviation in delay time.

먹스(130)는 복수개 병렬 배치된 딜레이 라인(121)의 지연출력전압 중 2개를 선택하여 선별출력전압을 출력한다.The mux 130 selects two delayed output voltages of a plurality of delay lines 121 arranged in parallel and outputs the selected output voltage.

여기서, 선별출력전압은 복수개의 지연출력전압 중에서 선별된 2개의 지연출력전압을 의미한다.Here, the selective output voltage means two delay output voltages selected from a plurality of delay output voltages.

예컨대, 먹스(130)가 32개의 딜레이 라인(121)을 포함하는 지연부(120)의 출력에 연결된 경우, 먹스(130)는 도2에 도시된 것과 같이 그 중 선택된 2개의 딜레이 라인(121)의 선별출력전압을 출력시킬 수 있다.For example, when the mux 130 is connected to the output of the delay unit 120 including the 32 delay lines 121, the mux 130 is connected to the two selected delay lines 121, Quot; output "

비교기(140)는 먹스(130)의 2개의 선별출력전압을 비교한 결과를 출력한다.The comparator 140 outputs the result of comparing the two selected output voltages of the mux 130.

여기서, 비교기(140)는 두 선별출력전압의 크기를 비교하여 어떤 것이 더 큰지를 알리기 위한 신호를 출력하는 장치이다.Here, the comparator 140 compares the magnitudes of the two output voltages to output a signal for informing what is larger.

예컨대, 먹스(130)의 2개의 출력인 선별출력전압은 동일한 입력전압이 서로 다른 딜레이 라인(121)을 통과하면서 서로 다른 지연 시간을 가질 수 있다. 따라서, 2개의 선별출력전압 중 어느 하나를 기준으로 나머지 출력값이 더 큰 경우 비교기(140)는 1(high)를 출력하고, 더 작은 경우 0(low)을 출력할 수 있다. 이때, 비교의 기준이 되는 딜레이 라인(121)은 복수개 병렬 배치된 딜레이 라인(121) 각각에 부여된 일련 번호가 낮은 딜레이 라인(121)으로 결정될 수 있다.For example, the two output voltages of the mux 130 may have different delay times while the same input voltage passes through different delay lines 121. [ Accordingly, when the remaining output value is larger than any of the two selected output voltages, the comparator 140 outputs 1 (high), and when it is smaller, it outputs 0 (low). At this time, the delay line 121 as a reference for comparison may be determined as a delay line 121 having a lower serial number assigned to each of the plurality of delay lines 121 arranged in parallel.

다른 실시예에서는, 비교기(140)가 도 2에서와 같이 D-플립플롭(240)일 수 있다.In another embodiment, the comparator 140 may be a D-flip-flop 240 as in FIG.

예컨대, 도 2를 참조하면, D-플립플롭(240)은 두 입력 중, 어느 하나의 입력을 기준으로 라이징 엣지(rising edge)에서 다른 입력의 값이 1(high)인지 또는 0(low)인지에 따라서 D-플립플롭(240)의 출력값이 1(high) 또는 0(low)로 결정되며, 그 결정된 값이 그 다음번 비교할 때까지 그대로 유지될 수 있다.For example, referring to FIG. 2, the D flip-flop 240 determines whether the value of the other input is 1 (high) or 0 (low) on the rising edge based on any one of the two inputs The output value of the D flip-flop 240 is determined to be either 1 (high) or 0 (low), and the determined value can be maintained until the next comparison.

보다 자세하게는, D-플립플롭(240)의 두 입력인 선별출력전압은 지연 정도에 차이가 있을 뿐 동일한 주파수를 가지는 클럭 신호이므로, 만일 처음으로 출력된 비교 결과가 1(high)이었다면, 그 비교 결과의 출력은 항상 1(high)이 될 수 있다. 이는, D-플립플롭(240)이 두 입력 중 하나의 라이징 엣지(rising edge)를 기준으로 하여 출력값을 결정하고, 그 결과를 다음번 라이징 엣지 시까지 유지하기 때문이다.More specifically, since the two output inputs of the D flip-flop 240 are clock signals having the same frequency but having different delay levels, if the first comparison result is 1 (high) The output of the result can always be 1 (high). This is because the D-flip-flop 240 determines the output value based on one rising edge of the two inputs and maintains the result until the next rising edge.

예컨대, 도 4를 이용하여 설명하면, D-플립플롭(240)의 두 입력인 선별출력전압 중 Delay line B의 라이징 엣지 시점(t=t1, t2, t3, t4, …)을 기준으로 하여, 각 시점에서의 Delay line A의 출력인 1(high)이 D-플립플롭(240)의 출력으로 결정될 수 있다.For example, with reference to FIG. 4, with respect to the rising edge timing (t = t1, t2, t3, t4, ...) of the delay line B among the two input output voltages of the D flip- 1 (high), which is the output of the delay line A at each time, can be determined as the output of the D-flip-flop 240. [

복제감별부(미도시)는 비교기(140)의 출력 결과에 기초하여 반도체칩의 고유한 지연 특성인 고유비트를 생성하고, 그 생성된 고유비트와 미리 생성된 반도체칩의 ID에 대응되는 고유비트를 비교하여 반도체칩의 복제여부를 감별한다.Based on the output of the comparator 140, the duplication distinguishing unit (not shown) generates a unique bit which is inherent delay characteristic of the semiconductor chip, and generates a unique bit corresponding to the ID of the semiconductor chip And discriminates whether or not the semiconductor chip is duplicated.

여기서, 반도체칩의 고유비트는 반도체칩의 지연부(120)에 포함되는 각 딜레이 라인(121)마다 지연 시간이 달라서 발생하는 고유한 지연 특성을 나타내는 값으로, 이러한 고유비트를 이용하여 반도체칩의 식별할 수 있다.Here, the inherent bit of the semiconductor chip is a value indicating a unique delay characteristic caused by a difference in delay time between each delay line 121 included in the delay unit 120 of the semiconductor chip, Can be identified.

예컨대, 반도체칩의 고유코드는 32개의 딜레이 라인(121)을 포함하는 지연부(120)가 있을 때, 32개의 딜레이 라인(121) 중에서 2개씩의 딜레이 라인(121)을 선택하는 256가지 조합을 이용하여 차례로 먹스(130)를 설정하고, 그 먹스(130) 설정에 대응되는 비교기(140)의 비교 결과 256개를 이용하여 256비트로 생성될 수 있다. For example, when a delay unit 120 including 32 delay lines 121 is present, the inherent code of the semiconductor chip has 256 combinations of selecting two delay lines 121 out of the 32 delay lines 121 And 256 bits can be generated using the 256 comparison results of the comparator 140 corresponding to the setting of the mux 130. In this case,

보다 자세하게는, 특정한 반도체칩에 대하여 생성된 고유비트와 미리 생성된 그 반도체칩의 ID에 대응되는 고유비트를 비교하여 일치하지 않는 경우, 그 반도체칩은 복제된 반도체칩으로 판정될 수 있다. 이는, 설사 누군가가 그 반도체칩을 정품 반도체칩과 동일한 기능을 갖도록 복제할 수는 있더라도, 지연부(120)의 딜레이 라인(121)까지 동일하게 복제하여 동일한 고유비트가 생성되도록 할 수는 없기 때문이다.More specifically, when a unique bit generated for a specific semiconductor chip is compared with a unique bit corresponding to an ID of the semiconductor chip generated in advance, the semiconductor chip can be determined as a duplicated semiconductor chip. This is because even if somebody can duplicate the semiconductor chip to have the same function as the genuine semiconductor chip, it is not possible to duplicate the same to the delay line 121 of the delay unit 120 to generate the same unique bit to be.

또한, 반도체칩의 ID별로 대응되는 고유비트는 반도체칩의 생산단계에서 미리 생성되어 비휘발성 메모리에 선택적으로 암호화되어 저장되거나 또는 네트워크를 통해 연결된 별도의 서버에 반도체칩의 ID별로 대응되는 고유비트가 저장되어 이를 조회할 수 있도록 구성할 수 있다.In addition, unique bits corresponding to the IDs of the semiconductor chips are generated in advance in the production stage of the semiconductor chips, selectively encrypted in the nonvolatile memory, or stored in a separate server connected via a network, It can be configured to be stored and inquired.

다른 실시예에서는, 복제감별부(미도시)는 메모리 및 레지스터 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.In another embodiment, the duplication distinguishing unit (not shown) may include at least one of a memory and a register.

예컨대, 복제감별부(미도시)는 반도체칩의 고유비트를 생성할 때 비교기(140)의 출력 결과를 메모리 및 레지스터 중 하나에 저장하였다가 추후에 저장된 결과를 이용하여 고유비트를 생성할 수 있다.For example, the copy discrimination unit (not shown) may store the output result of the comparator 140 in one of the memory and the register when generating the unique bit of the semiconductor chip, and then generate the unique bit using the result stored later .

또 다른 실시예에서는, 지연부(120)의 복수개 병렬 배치된 딜레이 라인(121) 중에서 전부 또는 일부의 딜레이 라인별로 상이하게 지연출력전압이 출력될 수 있다.In another embodiment, the delay output voltage may be output differently for all or a part of the delay lines among the plurality of delay lines 121 arranged in parallel in the delay unit 120.

예컨대, 지연부(120)에 딜레이 라인(121)이 32개 존재한다면, 전체 32개의 딜레이 라인 중에서 전부 또는 일부의 딜레이 라인별로 각 딜레이 라인에 포함된 로직게이트 내부의 MOSFET의 유사문턱전압에 대한 지연 특성에 따라서 상이한 지연출력전압이 출력될 수 있다.For example, if there are thirty-two delay lines 121 in the delay unit 120, a delay for a pseudo threshold voltage of a MOSFET in a logic gate included in each delay line for all or a part of all the delay lines, Different delay output voltages may be output depending on the characteristics.

또 다른 실시예에서는, 지연부(120)의 복수개 병렬 배치된 딜레이 라인(121)이 적어도 하나씩의 딜레이 라인(121)을 포함하는 제1 딜레이 라인 그룹 및 제2 딜레이 라인 그룹으로 분류될 때, 먹스(130)는 제1 딜레이 라인 그룹 및 제2 딜레이 라인 그룹에서 각각 하나의 딜레이 라인(121)을 선택할 수 있다.In another embodiment, when a plurality of delay lines 121 arranged in parallel in the delay unit 120 are classified into a first delay line group and a second delay line group including at least one delay line 121, The second delay line group 130 may select one delay line 121 in each of the first delay line group and the second delay line group.

예컨대, 복수개 병렬 배치된 딜레이 라인(121)의 배치된 위치에 따라 위쪽의 절반과 아래쪽의 나머지 절반으로 나누어 각각 제1 딜레이 라인 그룹과 제2 딜레이 라인 그룹으로 분류할 수 있다. 그리고, 먹스(130)는 2개의 딜레이 라인(121)을 선택할 때, 제1 딜레이 라인 그룹과 제2 딜레이 라인 그룹 중에 각각 하나씩을 선택할 수 있다.For example, the delay line 121 may be divided into a first delay line group and a second delay line group, which are divided into upper half and lower half according to the arranged positions of the plurality of delay lines 121 arranged in parallel. When the two delay lines 121 are selected, the mux 130 may select one of the first delay line group and the second delay line group, respectively.

또 다른 실시예에서는, 제1 딜레이 라인 그룹 및 제2 딜레이 라인 그룹이 각각 16개씩의 딜레이 라인(121)을 포함할 때, 반도체칩의 고유한 지연 특성인 고유비트는 제1 딜레이 라인 그룹 및 제2 딜레이 라인 그룹에서 각각 하나의 상기 딜레이 라인(121)을 선택하는 256개 조합을 통해 생성되는 256 비트의 값일 수 있다.In another embodiment, when the first delay line group and the second delay line group each include sixteen delay lines 121, the inherent bits, which are unique delay characteristics of the semiconductor chip, And a 256-bit value generated through 256 combinations of selecting one delay line 121 in each of the two delay line groups.

예컨대, 제1 딜레이 라인 그룹과 제2 딜레이 라인 그룹이 각각 16개씩의 딜레이 라인(121)을 포함하고 있는 경우, 제1 딜레이 라인 그룹과 제2 딜레이 라인 그룹에 속한 딜레이 라인(121)을 각각 중복없이 짝지을 수 있는 모든 경우의 수는 16*16=256이므로, 256 비트의 고유코드가 생성될 수 있다.For example, when the first delay line group and the second delay line group each include 16 delay lines 121, the first delay line group and the delay line 121 belonging to the second delay line group are overlapped The number of all cases that can be paired is 16 * 16 = 256, so that a 256-bit unique code can be generated.

이와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체칩 복제감별장치는 반도체칩별로 고유한 지연 시간의 특성인 고유코드를 생성하고, 이를 미리 저장된 그 반도체칩의 ID에 대응되는 고유코드와 비교하여 그 반도체칩의 복제 여부를 감별할 수 있는 효과가 있다.As described above, the semiconductor chip duplication discrimination apparatus according to an embodiment of the present invention generates a unique code, which is a characteristic of delay time inherent to each semiconductor chip, and compares it with a unique code corresponding to the ID of the semiconductor chip stored in advance, It is possible to discriminate whether or not the semiconductor chip is copied.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체칩 복제감별방법을 설명하기 위하여 도시한 도면이다.3 is a diagram illustrating a method of discriminating a semiconductor chip duplication according to an embodiment of the present invention.

단계 S310에서는, 전원인가부(110)가 소정의 클럭을 가지는 MOSFET의 유사문턱전압에 해당하는 입력전압을 출력한다.In step S310, the power applying unit 110 outputs an input voltage corresponding to a pseudo threshold voltage of a MOSFET having a predetermined clock.

단계 S320에서는, 전원인가부(110)로부터 출력된 입력전압을 인가 받으며 적어도 하나의 로직게이트로 구현된 딜레이 라인이 복수개 병렬 배치된 지연부(120)가 복수의 지연출력전압을 출력한다.In step S320, the delay unit 120 having a plurality of delay lines arranged in parallel with at least one logic gate, receiving the input voltage from the power applying unit 110, outputs a plurality of delay output voltages.

단계 S330에서는, 먹스(130)가 복수의 지연출력전압 중 2개를 선택하여 선별출력전압을 출력한다.In step S330, the MUX 130 selects two of the plurality of delayed output voltages and outputs the selected output voltage.

마지막으로 단계 S340에서는, 비교기(140)가 2개의 선별출력전압을 비교한다.Finally, in step S340, the comparator 140 compares the two selected output voltages.

다른 실시예에서는, 복제감별부(미도시)가 비교기(140)의 출력 결과에 기초하여 생성된 반도체칩의 고유비트를 이용하여 반도체칩의 복제여부를 감별할 수 있다.In another embodiment, the copy discrimination unit (not shown) can discriminate whether or not the semiconductor chip is copied using the unique bit of the semiconductor chip generated based on the output result of the comparator 140.

즉, 복제감별부(미도시)가 비교기(140)의 비교 결과에 기초하여 반도체칩의 고유한 지연 특성을 나타내는 고유비트를 생성하고, 그 생성된 고유비트와 미리 생성된 그 반도체칩의 ID에 대응되는 고유비트를 비교하여 그 반도체칩의 복제여부를 감별할 수 있다.That is, the duplication discriminating unit (not shown) generates a unique bit indicating a delay characteristic inherent to the semiconductor chip based on the comparison result of the comparator 140, and generates a unique bit corresponding to the ID of the semiconductor chip It is possible to distinguish whether the semiconductor chip is copied or not by comparing the corresponding unique bit.

또 다른 실시예에서는, 복수개 병렬 배치된 딜레이 라인(121) 중에서 전부 또는 일부의 딜레이 라인(121)별로 상이하게 지연출력전압이 출력될 수 있다.In another embodiment, a delay output voltage may be output differently for all or a part of the delay lines 121 among a plurality of delay lines 121 arranged in parallel.

또 다른 실시예에서는, 복수개 병렬 배치된 딜레이 라인(121)이 적어도 하나의 딜레이 라인(121)을 포함하는 제1 딜레이 라인 그룹 및 제2 딜레이 라인 그룹으로 분류될 때, 먹스(130)가 제1 딜레이 라인 그룹 및 제2 딜레이 라인 그룹에서 각각 하나씩의 딜레이 라인(121)을 선택하여 출력할 수 있다.In another embodiment, when a plurality of delay lines 121 arranged in parallel are classified into a first delay line group and a second delay line group including at least one delay line 121, It is possible to select and output one delay line 121 in each of the delay line group and the second delay line group.

또 다른 실시예에서는, 로직게이트는 유사문턱전압이 인가되면 출력에 지연이 발생하는 상기 MOSFET을 이용하여 구현될 수 있다.In another embodiment, the logic gate may be implemented using the MOSFET where a delay occurs in the output when a pseudo-threshold voltage is applied.

한편, 상술한 본 발명의 실시예들은 컴퓨터에서 실행될 수 있는 프로그램으로 작성가능하고, 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체를 이용하여 상기 프로그램을 동작시키는 범용 디지털 컴퓨터에서 구현될 수 있다.The above-described embodiments of the present invention can be embodied in a general-purpose digital computer that can be embodied as a program that can be executed by a computer and operates the program using a computer-readable recording medium.

상기 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체는 마그네틱 저장매체(예를 들면, 롬, 플로피 디스크, 하드디스크 등), 광학적 판독 매체(예를 들면, 시디롬, 디브이디 등) 를 포함한다.The computer readable recording medium includes a magnetic storage medium (e.g., ROM, floppy disk, hard disk, etc.), optical reading medium (e.g., CD ROM, DVD, etc.).

이제까지 본 발명에 대하여 그 바람직한 실시예들을 중심으로 살펴보았다. 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 개시된 실시예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.
The present invention has been described with reference to the preferred embodiments. It will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims. Therefore, the disclosed embodiments should be considered in an illustrative rather than a restrictive sense. The scope of the present invention is defined by the appended claims rather than by the foregoing description, and all differences within the scope of equivalents thereof should be construed as being included in the present invention.

Claims (15)

소정의 클럭을 가지는 MOSFET의 유사문턱전압(near threshold voltage)에 해당하는 입력전압을 출력하는 전원인가부;
상기 전원인가부의 출력을 인가 받으며 적어도 하나의 로직게이트(logic gate)로 구현된 딜레이 라인이 복수개 병렬 배치되어 복수의 지연출력전압을 출력하는 지연부;
상기 복수의 지연출력전압 중 2개를 선택하여 선별출력전압을 출력하는 먹스;
상기 먹스의 2개의 선별출력전압을 비교하는 비교기; 및
상기 비교기의 출력 결과에 기초하여 반도체칩의 고유한 지연 특성인 고유비트를 생성하고, 상기 생성된 고유비트와 미리 생성된 상기 반도체칩의 ID에 대응되는 고유비트를 비교하여 상기 반도체칩의 복제여부를 감별하는 복제감별부
를 포함하는 것을 특징으로 하는 지연 시간 기반의 물리적인 반도체칩 복제감별장치.
A power supply unit for outputting an input voltage corresponding to a near threshold voltage of a MOSFET having a predetermined clock;
A delay unit receiving a plurality of delay lines, each of which is implemented by at least one logic gate, arranged in parallel to receive the output of the power applying unit and output a plurality of delay output voltages;
A multiplexer for selecting two of the plurality of delay output voltages and outputting the selected output voltage;
A comparator for comparing the two selected output voltages of the mux; And
Generating a unique bit which is a delay characteristic inherent to the semiconductor chip based on an output result of the comparator, comparing the generated unique bit with a unique bit corresponding to an ID of the semiconductor chip generated in advance, A duplication discrimination unit
Wherein the delay time-based physical semiconductor chip duplication discrimination apparatus comprises:
삭제delete 제1항에 있어서,
상기 복제감별부는
메모리 및 레지스터 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 지연 시간 기반의 물리적인 반도체칩 복제감별장치.
The method according to claim 1,
The copy discrimination unit
Memory, and / or a register. The apparatus of claim 1,
제1항에 있어서,
상기 복수개 병렬 배치된 딜레이 라인 중에서 전부 또는 일부의 상기 딜레이 라인별로 상이하게 상기 지연출력전압이 출력되는 것을 특징으로 하는 지연 시간 기반의 물리적인 반도체칩 복제감별장치.
The method according to claim 1,
Wherein the delay output voltage is output differently for all or a part of the delay lines among the plurality of delay lines arranged in parallel.
제1항에 있어서,
상기 복수개 병렬 배치된 딜레이 라인이 적어도 하나의 상기 딜레이 라인을 포함하는 제1 딜레이 라인 그룹 및 제2 딜레이 라인 그룹으로 분류될 때,
상기 먹스는
상기 제1 딜레이 라인 그룹 및 상기 제2 딜레이 라인 그룹에서 각각 하나의 상기 딜레이 라인을 선택하는 것을 특징으로 하는 지연 시간 기반의 물리적인 반도체칩 복제감별장치.
The method according to claim 1,
When the plurality of delay lines arranged in parallel are classified into a first delay line group and a second delay line group including at least one delay line,
The mux
Wherein the delay line selection unit selects one delay line in each of the first delay line group and the second delay line group.
제4항에 있어서,
상기 제1 딜레이 라인 그룹 및 상기 제2 딜레이 라인 그룹이 각각 16개의 상기 딜레이 라인을 포함할 때,
반도체칩의 고유한 지연 특성인 고유비트는
상기 제1 딜레이 라인 그룹 및 상기 제2 딜레이 라인 그룹에서 각각 하나의 상기 딜레이 라인을 선택하는 256개 조합을 통해 생성되는 256 비트의 값인 것을 특징으로 하는 지연 시간 기반의 물리적인 반도체칩 복제감별장치.
5. The method of claim 4,
When the first delay line group and the second delay line group each include 16 delay lines,
The inherent bit, which is the inherent delay characteristic of the semiconductor chip,
Wherein the first delay line group and the second delay line group are 256-bit values generated through 256 combinations of selecting one delay line in each of the first delay line group and the second delay line group.
제1항에 있어서,
상기 로직게이트는
상기 유사문턱전압이 인가되면 출력에 지연이 발생하는 상기 MOSFET을 이용하여 구현되는 것을 특징으로 하는 지연 시간 기반의 물리적인 반도체칩 복제감별장치.
The method according to claim 1,
The logic gate
And a delay occurs in an output when the pseudo threshold voltage is applied to the semiconductor chip.
제1항에 있어서,
상기 로직게이트는
상기 MOSFET을 이용하여 구현된 4개의 입력을 갖는 NAND게이트인 것을 특징으로 하는 지연 시간 기반의 물리적인 반도체칩 복제감별장치.
The method according to claim 1,
The logic gate
Wherein the NAND gate is a NAND gate having four inputs implemented using the MOSFET.
제1항에 있어서,
상기 전원인가부는
입력되는 클럭 신호의 전압을 상기 유사문턱전압에 해당하는 입력전압으로 변환하는 전압레벨변환부를 포함하는 것을 특징으로 하는 지연 시간 기반의 물리적인 반도체칩 복제감별장치.
The method according to claim 1,
The power applying unit
And a voltage level converting unit for converting a voltage of an input clock signal into an input voltage corresponding to the pseudo threshold voltage.
제1항에 있어서,
상기 비교기는
D-플립플롭인 것을 특징으로 하는 지연 시간 기반의 물리적인 반도체칩 복제감별장치.
The method according to claim 1,
The comparator
D-flip-flop.
소정의 클럭을 가지는 MOSFET의 유사문턱전압에 해당하는 입력전압을 출력하는 단계;
상기 출력된 입력전압을 인가 받으며 적어도 하나의 로직게이트로 구현된 딜레이 라인이 복수개 병렬 배치된 지연부를 통해 복수의 지연출력전압을 출력하는 단계;
상기 복수의 지연출력전압 중 2개를 선택하여 선별출력전압을 출력하는 단계;
상기 2개의 선별출력전압을 비교하는 단계; 및
상기 비교 결과에 기초하여 반도체칩의 고유한 지연 특성인 고유비트를 생성하고, 상기 생성된 고유비트와 미리 생성된 상기 반도체칩의 ID에 대응되는 고유비트를 비교하여 상기 반도체칩의 복제여부를 감별하는 단계
를 포함하는 것을 특징으로 하는 지연 시간 기반의 물리적인 반도체칩 복제감별방법.
Outputting an input voltage corresponding to a pseudo threshold voltage of a MOSFET having a predetermined clock;
Outputting a plurality of delay output voltages through a delay unit having a plurality of delay lines arranged in parallel with at least one logic gate and receiving the output voltage;
Selecting two of the plurality of delay output voltages and outputting the selected output voltage;
Comparing the two selected output voltages; And
Generating unique bits that are unique delay characteristics of the semiconductor chip based on the comparison result, comparing the generated unique bits with unique bits corresponding to the IDs of the semiconductor chips generated in advance, Step
And determining whether or not the semiconductor chip is a semiconductor chip.
삭제delete 제11항에 있어서,
상기 복수개 병렬 배치된 딜레이 라인 중에서 전부 또는 일부의 상기 딜레이 라인별로 상이하게 상기 지연출력전압이 출력되는 것을 특징으로 하는 지연 시간 기반의 물리적인 반도체칩 복제감별방법.
12. The method of claim 11,
Wherein the delay output voltage is output differently for all or a part of the delay lines among the plurality of delay lines arranged in parallel.
제11항에 있어서,
상기 복수개 병렬 배치된 딜레이 라인이 적어도 하나의 상기 딜레이 라인을 포함하는 제1 딜레이 라인 그룹 및 제2 딜레이 라인 그룹으로 분류될 때,
상기 2개를 선택하여 출력하는 단계는
상기 제1 딜레이 라인 그룹 및 상기 제2 딜레이 라인 그룹에서 각각 하나의 상기 딜레이 라인을 선택하는 것을 특징으로 하는 지연 시간 기반의 물리적인 반도체칩 복제감별방법.
12. The method of claim 11,
When the plurality of delay lines arranged in parallel are classified into a first delay line group and a second delay line group including at least one delay line,
The step of selecting and outputting the two
And selecting one of the delay lines in the first delay line group and the second delay line group, respectively.
제11항에 있어서,
상기 로직게이트는
상기 유사문턱전압이 인가되면 출력에 지연이 발생하는 상기 MOSFET을 이용하여 구현되는 것을 특징으로 하는 지연 시간 기반의 물리적인 반도체칩 복제감별방법.
12. The method of claim 11,
The logic gate
And the output is delayed when the pseudo threshold voltage is applied to the semiconductor chip.
KR1020150163433A 2015-11-20 2015-11-20 Apparatus and method for delay based physically unclonable fuction of semiconductor chip KR101688870B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020150163433A KR101688870B1 (en) 2015-11-20 2015-11-20 Apparatus and method for delay based physically unclonable fuction of semiconductor chip

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020150163433A KR101688870B1 (en) 2015-11-20 2015-11-20 Apparatus and method for delay based physically unclonable fuction of semiconductor chip

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR101688870B1 true KR101688870B1 (en) 2016-12-22

Family

ID=57723558

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020150163433A KR101688870B1 (en) 2015-11-20 2015-11-20 Apparatus and method for delay based physically unclonable fuction of semiconductor chip

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101688870B1 (en)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10135801A (en) * 1996-10-30 1998-05-22 Rhythm Watch Co Ltd Delay circuit and integrated circuit for delaying signal
KR100380573B1 (en) * 1999-04-02 2003-04-16 가부시키가이샤 아드반테스트 Delay clock generating apparatus and delay time measuring apparatus
KR20070067399A (en) * 2005-12-23 2007-06-28 삼성전자주식회사 Delay clocked loop
US20150101037A1 (en) * 2013-10-03 2015-04-09 Qualcomm Incorporated Physically unclonable function pattern matching for device identification

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10135801A (en) * 1996-10-30 1998-05-22 Rhythm Watch Co Ltd Delay circuit and integrated circuit for delaying signal
KR100380573B1 (en) * 1999-04-02 2003-04-16 가부시키가이샤 아드반테스트 Delay clock generating apparatus and delay time measuring apparatus
KR20070067399A (en) * 2005-12-23 2007-06-28 삼성전자주식회사 Delay clocked loop
US20150101037A1 (en) * 2013-10-03 2015-04-09 Qualcomm Incorporated Physically unclonable function pattern matching for device identification

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8619979B2 (en) Physically unclonable function implemented through threshold voltage comparison
KR102499723B1 (en) Reliability enhancement methods for physically unclonable function bitstring generation
US9892783B2 (en) Non-volatile memory device including memory cells having variable resistance values
US10498544B2 (en) Security device having physical unclonable function
US11403432B2 (en) Integrated circuit for security of a physically unclonable function and a device including the same
KR102080375B1 (en) Secret key generation using a high reliability physically unclonable function
KR20190023922A (en) Integrated circuit for physically unclonable function and device including the same
TW202001575A (en) Testing method for physical unclonable function generator
US9276583B1 (en) Soft dark bit masking with integrated load modulation and burn-in induced destabilization for physically unclonable function keys
US9590804B2 (en) Identification information generation device and identification information generation method
Rührmair et al. Power and timing side channels for PUFs and their efficient exploitation
US20100293424A1 (en) Semiconductor integrated circuit, information processing apparatus and method, and program
US9983262B1 (en) Built-in self test controller for a random number generator core
US10613832B2 (en) Random number generating system and random number generating method thereof
KR101688870B1 (en) Apparatus and method for delay based physically unclonable fuction of semiconductor chip
CN113539334A (en) Measurement mechanism for physically unclonable functions
US20170244410A9 (en) Method and apparatus for simultaneous processing of multiple functions
KR101069730B1 (en) Non-volatile memory apparatus and method of processing configuration information
Alheyasat et al. Weak and Strong SRAM cells analysis in embedded memories for PUF applications
KR102237747B1 (en) Semiconductor Apparatus
JP6496936B2 (en) Method for reading data from a semiconductor device and a memory device
US11303461B2 (en) Security device having physical unclonable function
US10331413B2 (en) Random number generating system and random number generating method thereof
CN113535123A (en) Physically unclonable function with precharge by bit line
KR20170103329A (en) Apparatus and method for providing digital handprint using physically unclonable function

Legal Events

Date Code Title Description
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20191017

Year of fee payment: 4