近年来,IC产品安全日益成为人们关注的焦点,传统的基于密码学(cryptography)的方式已经越来越显出它的弊端,物理不可克隆函数(physical unclonable function, PUF)作为一种半导体技术的新概念,因为其自身特殊性有望解决目前存在的信息安全问题,正在成为研究热门。基于延时的硅物理不可克隆函数(delay-based PUF)主要是利用了制造时的一些不可控因素来实现,其嵌入在物理器件中,以激励-响应对的形式只在上电时存在,因此很好地解决了密钥存储的问题从而提高了安全性。本论文在分析了传统基于振荡器的PUF潜在的安全隐患的基础上,提出了一种多频率段物理不可克隆函数(multiple frequence slots PUF, MFS-PUF)。首先通过实验验证了振荡器频率与工艺制造的关系,然后采用了一种频率可重构的振荡器,每产生一位响应,振荡器的振荡频率便发生转移。在每一种振荡频率下,由于不可避免的制造差异,振荡器之间的频率会有微小差别,这些略有差异的频率组成了一个频率段(frequency slot),整个系统中则存在着多个频率段。各个频率段之间随机转变,相比于传统的基于振荡器的PUF,系统输入输出响应对(challenge-response pairs,CRPs)的值更大,也更加不可预测,这使得攻击者使用建模攻击的复杂度大大增加,在保证了自身性能的同时增强了本身的安全性。最后经过实验证明,这种结构的唯一性和可靠性都达标。