随着物联网技术的迅速发展,其安全问题在近年来备受瞩目。由于物联网节点资源有限,无法实现传统的软件加密方案,因此物联网安全问题的研究方向已逐渐到硬件层面。物理不可克隆技术(Physical Unclonable Function,PUF)是一种新兴的硬件加密技术,它能够利用半导体制造过程中的工艺偏差,提取出集成电路内部随机的参数差异并生成唯一的响应信息。PUF技术具有防克隆、防伪造等优势,一经提出便受到了广泛的关注。此外PUF还具有功耗低、资源消耗量低等特性,在识别、认证等安全领域具有广阔的应用前景。PUF技术主要有新结构、响应纠错、安全性与应用研究四个研究方向,本文是针对可重构物理不可克隆技术电路结构的研究,属于PUF新结构研究的一个分支。文章首先从工艺偏差入手对PUF的基本原理与结构类型进行介绍,通过分析经典PUF结构的不足引出可重构的解决方案,并对几种现有的可重构PUF结构进行整理和分类。接下来重点分析了异或门(XOR)的原理与特性,并提出两种基于异或门的可重构PUF电路:基于XOR的可重构双稳态环PUF电路(XOR based Reconfigurable Bitstable Ring PUF,XRBR-PUF)和基于XOR的可重构环形振荡器PUF电路(XOR based Reconfigurable Ring Oscillator PUF,XRRO-PUF)。本文针对两种新型PUF结构分别进行了系统实现方案设计,然后在Xilinx FPGA上对XRBR-PUF和XRRO-PUF结构进行实现。本文自行设计了MATLAB测试上位机对两种结构进行评估,自动收集响应并绘制性能曲线。本文最后将提出的两种PUF结构的响应测试结果与几种常见的PUF电路进行充分对比,显示了良好的唯一性与可靠性。另外,本文提出的两种结构在单位响应成本方面具有很好的特性。与传统RO PUF结构相比,XRRO-PUF在每生成1-bit的响应所消耗的硬件资源减少到,表明XRRO-PUF在高安全性的同时也是一种低成本的设计。