[發(fā)明專利]基于三延時鏈的物理不可克隆函數(shù)電路結(jié)構(gòu)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410069918.1
• 申請日: 2014-02-27
• 公開（公告）號: CN103839013B
• 公開（公告）日: 2017-01-25
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 吳斌
• 申請（專利權(quán)）人: 杭州晟元數(shù)據(jù)安全技術(shù)股份有限公司
• 主分類號: G06F21/72
• 分類號: G06F21/72;G06F13/20
• 代理公司: 杭州千克知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司33246
• 代理人: 趙芳

1.一種基于三延時鏈的物理不可克隆函數(shù)電路結(jié)構(gòu)，其特征在于：包括上升沿發(fā)生器、挑戰(zhàn)發(fā)生器、延時鏈1、延時鏈2、延時鏈3和仲裁器，三條延時鏈相互獨立，無交叉節(jié)點；上升沿發(fā)生器用于發(fā)出一個從’0’到’1’的跳變信號，這個跳變信號分為3路，同時輸入到延時鏈1、延時鏈2和延時鏈3的輸入端，然后分別經(jīng)過延時鏈1、延時鏈2和延時鏈3進行傳輸，經(jīng)過一定的延時后，3路跳變信號分別從延時鏈1、延時鏈2和延時鏈3的輸出端輸出，并進入仲裁器，仲裁器對這3路跳變信號的先后順序進行判斷，輸出響應(yīng)值；挑戰(zhàn)發(fā)生器用于在每次響應(yīng)提取前，生成隨機化的挑戰(zhàn)值，并輸入到兩個延時鏈的相應(yīng)延時節(jié)點上，挑戰(zhàn)發(fā)生器通過線性反饋移位寄存器實現(xiàn)，當設(shè)置好初始值后，能夠自動輸出偽隨機序列作為每次上升沿傳輸?shù)奶魬?zhàn)值，通過挑戰(zhàn)發(fā)生器自動生成偽隨機序列，連續(xù)提取多個響應(yīng)位，構(gòu)成一定長度的響應(yīng)序列。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于三延時鏈的物理不可克隆函數(shù)電路結(jié)構(gòu)，其特征在于：所述的上升沿發(fā)生器：其功能是生成一個從’0’到’1’的跳變信號，這一功能通過一位寄存器實現(xiàn)，寄存器的初始值為’0’，向其寫入一位’1’后，輸出值從’0’變?yōu)椤?’，即產(chǎn)生一個上升沿。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于三延時鏈的物理不可克隆函數(shù)電路結(jié)構(gòu)，其特征在于：所述的挑戰(zhàn)發(fā)生器包括3個N位的寄存器，分別是固定挑戰(zhàn)值寄存器、線性反饋移位寄存器和挑戰(zhàn)值選擇寄存器，以及N個2選1選擇器；固定挑戰(zhàn)值寄存器用于設(shè)置某個挑戰(zhàn)位的固定值，線性反饋移位寄存器用于生成偽隨機序列，而挑戰(zhàn)值選擇寄存器則用于在以上兩個寄存器中選擇其中一個作為實際的挑戰(zhàn)值輸出；線性反饋移位寄存器的輸出值在每個時鐘周期更新一次，當其初值設(shè)置之后，后續(xù)輸出的偽隨機序列是固定的，能夠用于對PUF提取多次響應(yīng)。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于三延時鏈的物理不可克隆函數(shù)電路結(jié)構(gòu)，其特征在于：所述的延時鏈是根據(jù)輸入的挑戰(zhàn)值，對輸入上升沿信號施加一定的傳輸延時，它包含有N個延時節(jié)點，每個延時節(jié)點對輸入信號的延時可通過與其相應(yīng)的挑戰(zhàn)位調(diào)整，即當挑戰(zhàn)位為’0’時，對經(jīng)過節(jié)點的信號施加長度為d0的延時，而當挑戰(zhàn)位為’1’時，對經(jīng)過節(jié)點的信號施加長度為d1的延時，并且d0≠d1；采用3條完全相同的延時鏈，分別為延時鏈1、延時鏈2和延時鏈3，這3條延時鏈在物理上、邏輯上相互隔離，但其輸入的挑戰(zhàn)信號，即上升沿，共同來自上升沿發(fā)生器，其輸入的挑戰(zhàn)信號共同來自于挑戰(zhàn)發(fā)生器，并且每一位挑戰(zhàn)值與延時節(jié)點的對應(yīng)順序也完全一致，使得在相同挑戰(zhàn)作用下，上升沿信號經(jīng)過延時鏈1、延時鏈2和延時鏈3的延時相等，同時到達仲裁器。