Based on a single-transistor latch (STL) phenomenon, the oscillation characteristics of the single transistor based-oscillator operation by storing and releasing charges in the floating body are confirmed. The variation of oscillation characteristics according to process variation between devices, which is not intended but inevitably occurred in the identical fabrication process as one batch, is investigated. By quantitatively evaluating the uniformity, uniqueness, and reliability of oscillation characteristics measured in a number of transistors, application to physical unclonable function (PUF) is proposed. Additionally, functions for improving security level in the face of a hacking attempt is proposed by temporarily or permanently deleting the encryption key. The PUF based on a single transistor can significantly reduce power consumption, area, and cost compared to the PUF based on a conventional ring oscillator, making it more commensurate with the security of internet-of-things (IoT) devices.
단일 트랜지스터 래치 (STL) 현상을 기반으로 트랜지스터 내 부유 바디층에 전하를 저장하고 방출하는 오실레이터 동작의 특성을 확인한다. 동일한 공정 과정에서 의도하지 않았지만 불가피하게 발생하는 소자 간의 공정 산포에 따른 진동 특성의 산포를 분석한다. 다수의 트랜지스터에서 측정한 진동 특성의 균일성, 유일성 및 신뢰성을 정량적으로 평가하여 물리적 복제 방지 기능 (PUF) 으로의 응용을 제안한다. 추가적으로, 일시적, 또는 영구적으로 보안키를 삭제하여 외부로부터 보안 공격 시, 보안성을 향상시키는 기능을 제안한다. 단일 트랜지스터에 기반한 물리적 복제 방지 기능은 기존의 링 오실레이터에 기반한 물리적 복제 방지 기능에 비해 전력 소모와 면적 및 비용을 크게 줄일 수 있어 사물인터넷 (IoT) 기기에 사용되는 물리적 복제 방지 기능에 적합하다.
