为了保护硬件安全,基于硬件的物理不可克隆函数(physical unclonable function,PUF)被认为是一种很有前途的安全解决方案。利用新型阻变存储器(resistive random access memory,RRAM)做PUF的优点在于,它不仅利用了RRAM在制造过程中的差异性,还利用了RRAM器件独特的导电机制而形成的固有的随机性。因此,相比于其它器件,RRAM是一种更好的随机源,基于RRAM的PUF也有着自己独特的优势。本文主要完成了一款基于RRAM的PUF芯片的测试以及芯片测试系统的搭建。我们搭建了一个基于Xilinx Zynq-7000 SoC ZC706的测试系统,并且利用C语言提高了测试的灵活性和可控性。为了解决芯片内部存在的偏置问题,我们为两种模式编写了不同的密钥提取算法,并使用连续/分裂的阻值的分布去提高密钥的随机性/可靠性。经过这些优化,这款RRAM PUF芯片的两种输出模式所得到密钥的Inter-HD(inter-chip hamming distance)都接近理想值50%,并且均匀性也接近50%,表示输出的密钥具有理想的随机性。同时,我们利用RRAM特殊的导电机制还实现了密钥的可重构,并通过了NIST随机性测试。在保持性方面,主要测试了芯片在连续读取密钥时抵抗读电压干扰的能力,在温度变化时、高温时以及存在电源电压波动时的密钥保持能力。其中,读干扰测试和高低温测试,Differential模式都表现出了超强的可靠性,抗读干扰能够达到100亿次而不出错,Median模式则出现较多的错误。将芯片放在125℃下烘烤100h,Differential模式也表现出了较强的保持特性,能够工作60h而不出错,100h后的Intra-HD(intra-chip hamming distance)也仅仅上升至了0.78%;然而,Median模式在烘烤2h后就会出现错,最后完全失效。在电源电压波动时,两种模式都表现出了较高的可靠性(Intra-HD为0%)。