[發(fā)明專利]加密密鑰提供方法、半導(dǎo)體集成電路及加密密鑰管理設(shè)備

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410493896.1
• 申請日: 2014-09-24
• 公開（公告）號: CN104468094B
• 公開（公告）日: 2018-09-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 押田大介;福永哲也
• 申請（專利權(quán)）人: 瑞薩電子株式會社
• 主分類號: H04L9/08
• 分類號: H04L9/08
• 代理公司: 中國國際貿(mào)易促進(jìn)委員會專利商標(biāo)事務(wù)所 11038
• 代理人: 申發(fā)振

本發(fā)明涉及加密密鑰提供方法、半導(dǎo)體集成電路及加密密鑰管理設(shè)備。使用密碼的第一設(shè)備通過PUF，生成設(shè)備唯一數(shù)據(jù)，并且第二設(shè)備根據(jù)所生成的設(shè)備唯一數(shù)據(jù)，生成一對助手?jǐn)?shù)據(jù)和設(shè)備唯一ID。設(shè)備唯一數(shù)據(jù)具有生成環(huán)境所導(dǎo)致的波動(dòng)，并將波動(dòng)視為設(shè)備唯一ID的錯(cuò)誤，助手?jǐn)?shù)據(jù)充當(dāng)用于糾正錯(cuò)誤的校正數(shù)據(jù)。第二設(shè)備根據(jù)設(shè)備唯一ID和加密密鑰生成散列函數(shù)。第二設(shè)備首先將助手?jǐn)?shù)據(jù)和散列函數(shù)中的一個(gè)寫入到第一設(shè)備，在通過寫入來認(rèn)證第一設(shè)備之后，在第一設(shè)備中寫入助手?jǐn)?shù)據(jù)和散列函數(shù)中的另一個(gè)。通過解密加密密鑰，第一設(shè)備被允許使用密碼。

對相關(guān)申請的交叉引用

包括說明書、附圖以及摘要的于2013年9月24日提出的日本專利申請No.2013-196532的公開以引用的方式全文并入本文中。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及加密密鑰提供方法、半導(dǎo)體集成電路及加密密鑰管理設(shè)備。具體而言，本發(fā)明可以適用于針對使用物理不可克隆設(shè)備的唯一數(shù)據(jù)的所生成的加密密鑰的不正當(dāng)?shù)墨@取具有阻止能力(resistance property)的加密密鑰提供方法、半導(dǎo)體集成電路及加密密鑰管理設(shè)備。

背景技術(shù)

近年來，報(bào)告了針對安裝在車輛中的電氣單元(電子控制單元：ECU)的各種攻擊的情況，諸如不正當(dāng)?shù)脑L問和不正當(dāng)?shù)拿俺洹Ｔ谲囕d微計(jì)算機(jī)的相關(guān)技術(shù)中，在沒有采取防止電子竊聽的措施的情況下，用于加密與解密的密鑰本身被寫入；因此，易于盜竊加密密鑰。顯然，從安全性的角度來看，這樣的不正當(dāng)?shù)男袨?act)會導(dǎo)致嚴(yán)重的問題。對于具有針對這樣的不正當(dāng)?shù)男袨榈母甙踩缘能囕d微計(jì)算機(jī)的需要越來越大。另一方面，車載微計(jì)算機(jī)中的故障和缺陷將對人的生命產(chǎn)生影響。因此，對故障和缺陷的分析是必需的。如果在微計(jì)算機(jī)上全部使用防竄改(tamper-resistance)技術(shù)以防止不正當(dāng)?shù)男袨椋瑒t微計(jì)算機(jī)將具有高安全性，就可以防止不正當(dāng)?shù)男袨椤Ａ硪环矫妫囕v制造商、ECU制造商以及芯片制造商難以對故障和缺陷進(jìn)行分析，給他們造成不便。

因此，研究使用利用物理不可克隆功能(PUF)生成的設(shè)備所特有的標(biāo)識代碼(或設(shè)備唯一ID)的安全技術(shù)。在使用PUF的技術(shù)中，例如，將通過設(shè)備唯一ID(標(biāo)識)加密的散列函數(shù)寫入ROM(只讀存儲器)的區(qū)域，并且利用通過設(shè)備唯一ID解密的散列函數(shù)，來解密數(shù)據(jù)。因此，確保了安全性。

例如，在SRAM(靜態(tài)隨機(jī)存取存儲器)通電時(shí)，根據(jù)初始值導(dǎo)出物理不可克隆功能(PUF)。SRAM的初始值由于制造變化(manufacturing variation)而波動(dòng)；因此，通過取足夠大的比特?cái)?shù)，它可以充當(dāng)每一個(gè)設(shè)備的唯一值。另一方面，有可重復(fù)性的需求：從相同設(shè)備生成的設(shè)備唯一ID應(yīng)該具有相同值，即使它被生成許多次也是如此。這是因?yàn)橛羞@樣的可能性：如果從本來相同的設(shè)備生成不同的設(shè)備唯一ID，則它可能被當(dāng)做仿造品。然而，SRAM的初始值以及許多PUF可能取決于生成它們時(shí)所處的環(huán)境而具有波動(dòng)，即，設(shè)備所處的環(huán)境溫度的差異，電源電壓等等。

專利文獻(xiàn)1公開了能夠生成初始唯一代碼的半導(dǎo)體器件，該初始唯一代碼是設(shè)備所特有的值，并包括隨機(jī)比特差錯(cuò)。此半導(dǎo)體器件糾正初始唯一代碼中所包括的錯(cuò)誤，生成固定的設(shè)備唯一ID(設(shè)備唯一ID)，并使用它來解密機(jī)密信息。在錯(cuò)誤校正中，參考對應(yīng)于固定的設(shè)備唯一ID的校正數(shù)據(jù)。

(專利文獻(xiàn))

(專利文獻(xiàn)1)日本未經(jīng)審查的專利申請公開No.2013-003431。

發(fā)明內(nèi)容

由本發(fā)明人對專利文獻(xiàn)1中所進(jìn)行的研究揭示了下列新問題的存在。