随着各种移动设备（智能卡，智能手机，平板，智能手环和手表）在近年来越来越流行，人们也开始意识到硬件安全问题的重要性。以往的加密方式大多是基于密码学，攻击者可以利用入侵或非入侵的方式进入硬件设备，获取密钥从而破解加密系统。近几年来，物理不可克隆函数(PUF:Physical Unclonable Function)作为一种全新原理的加密方式进入许多人的视线，成为越来越热门的研究课题。　　物理不可克隆函数是一种新型的加密组件，具有不可克隆，不可预测以及难以特征化等特性，主要利用的是器件在制造过程中形成的不可避免的随机偏差。图像传感器作为一种常用的数字电路设备，在图像获取的过程中，由于每个像素传感器之间不可避免的随机差异，使得图像具备一定随机特性，称为图像模式噪声（Pattern Noise），并可用于PUF硬件设备加密。本论文基于图像传感器的噪声特性，在光照响应不一致噪声PUF(PRNU-PUF:Photo-Response Non-Uniformity based PUF)的基础上进行了改进，提出了一种复合模式噪声PUF(CPN-PUF:Composite Pattern Noise based PUF)。图像传感器的FPN和PRNU特征都是稳定且独立的特征，该PUF结合了图像传感器的固定模式噪声(FPN:Fixed-Pattern Noise)和PRNU的特性，相比于传统图像传感器PUF在保证功能的情况下增强了安全性。同时，本文提出的CPN-PUF还具有性能更好，系统敏感度更高的特点。