在国家自然科学基金项目（批准号：61674092）等支持下，清华大学吴华强教授研究组与台湾新竹清华大学张孟凡教授、佐治亚理工大学Shimeng Yu教授合作在物理不可克隆函数芯片研究方面取得重要进展。研究成果以“A Reconfigurable RRAM PUF Utilizing Post-Process Randomness Source with <6×10-6 Native Bit Error Rate”（基于阻变存储器的具有6×10-6本征比特错误率的可重构物理不可克隆函数芯片）为题，发表于2019年2月17日-21日召开的第66届国际固态电路会议ISSCC 2019上。
随着智能硬件的广泛普及，半导体供应链安全威胁不断增加，仅基于软件的安全防护已经不能满足需求。近年来，物理不可克隆函数（PUF）成为一种新的硬件安全防护手段，但传统集成电路PUF由于工艺偏差存在一定的固有偏置，导致PUF输出的随机性不足且不可进行重构。因此，当PUF遭遇多次攻击或寿命用尽时，被PUF保护的硬件会重新遭遇硬件安全威胁。作为一种新型存储器，阻变存储器（RRAM）导电细丝的生长/断裂具有本征随机性，因而在安全防护领域有很好的发展潜力，而如何有效优化、利用并提取其随机性已成为该领域研究的重点与难点问题。
针对上述问题，吴华强研究团队提出了一种基于RRAM电阻随机性的可重构物理不可克隆函数芯片设计，该设计优化并利用了RRAM导电细丝在不同循环之间的随机生长特性实现了对PUF的重构，而所采用的差分读出技术则有效消除了工艺固有偏差以及电压降（IR drop）的不利影响，设计的高灵敏度放大器实现了两个RRAM器件电阻的精确比较。实验测试数据显示，他们设计的RRAM PUF与已报道的工作相比，具有最低的原始比特错误率、最好的均匀性以及独特的可重构能力，能够有效抵抗物理攻击。PUF利用器件的固有随机性给每一个芯片打上了独特的“硬件指纹”，在认证、加密、信息安全等方面具有广泛的应用前景。
该项研究工作得到了Nature Electronics《（自然·电子》）的关注。3月15日在期刊网站“News & Comment”栏目以研究亮点（Research Highlight）的方式给予了报道，认为具备可重构一个全新PUF芯片的能力是一种独特特点，大大降低了密钥过度使用以及更改硬件所有权的风险。报道链接：https://www.nature.com/articles/s41928-019-0227-0。
图. 基于PUF芯片的应用电路及PUF芯片显微照片