[發明專利]用于穩定的物理不可克隆函數的系統以及方法

有效

• 申請號: 201610892280.0
• 申請日: 2016-10-13
• 公開（公告）號: CN107017990B
• 公開（公告）日: 2021-05-04
• 發明（設計）人: S·U·郭
• 申請（專利權）人: 馬克西姆綜合產品公司
• 主分類號: H04L9/32
• 分類號: H04L9/32;H04L9/08
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司 72002
• 代理人: 陳松濤;韓宏

1.一種用于生成PUF密鑰比特的裝置，所述裝置包括：

感測元件，所述感測元件被配置為檢測PUF元件之間的物理特性方面的失配并且輸出與所述失配相關聯的信號；

數據轉換器，所述數據轉換器耦合到所述感測元件，所述數據轉換器將所述輸出信號轉換成與第一分布相關聯的失配數據；

分類模塊，所述分類模塊被耦合以便從所述數據轉換器接收所述失配數據，所述分類模塊通過幅度和極性對所述失配數據中的至少一些失配數據進行分類以生成經分類的失配值；

配對模塊，所述配對模塊用于對至少兩個經分類的失配值進行配對以生成與第二分布相關聯的配對值；以及

序列發生器，所述序列發生器使用所述第二分布來生成比特序列。

2.根據權利要求1所述的裝置，其中，所述配對模塊對經分類的失配值進行配對以生成與第二分布相關聯的第一配對值、與第三分布相關聯的第二配對值，并且所述配對模塊使用所述第一配對值和所述第二配對值來生成第四分布。

3.根據權利要求1所述的裝置，其中，通過將與大的正數相關聯的第一經分類的失配值和與相對較小的負數相關聯的第二經分類的失配值進行組合來生成所述配對值。

4.根據權利要求3所述的裝置，還包括切換模塊，所述切換模塊用于切換所述經分類的失配值中的至少一些經分類的失配值的次序，以將代表零和1中的一個的極性分配給所述配對值。

5.根據權利要求1所述的裝置，其中，兩個配對值之間的差等于或超過預定值。

6.根據權利要求3所述的裝置，其中，多個PUF元件位于獨立的陣列上。

7.根據權利要求6所述的裝置，其中，所述第一經分類的失配值與第一陣列相關聯，并且所述第二經分類的失配值與第二陣列相關聯。

8.根據權利要求1所述的裝置，其中，所述失配數據存儲在第一存儲器中，并且當第二存儲器存儲所述配對數據時所述失配數據被重寫。

9.根據權利要求8所述的裝置，其中，所述第一存儲器包括接收所述失配數據的寄存器。

10.根據權利要求1所述的裝置，其中，以軟件來實施所述分類模塊和所述配對模塊中的至少一個模塊。

11.根據權利要求1所述的裝置，其中，所述感測元件在啟動條件下對失配進行檢測。

12.根據權利要求1所述的裝置，其中，在對配對進行分類之前，所述數據轉換器將所述失配數據數字化。

13.根據權利要求10所述的裝置，其中，切換模塊包括求和模塊，所述求和模塊減去基于所述輸出信號的所切換的經分類的失配值。

14.一種可靠地再生隨機生成的獨特比特序列的方法，所述方法包括：

確定與多個PUF元件的至少一個物理特性相關的失配數據，所述失配數據與第一分布相關聯；

通過幅度和極性對所述失配數據中的至少一些失配數據進行分類以生成經分類的失配值；

對經分類的失配值進行配對，以生成與第二分布相關聯的第一配對值；以及

使用所述第二分布來生成比特序列。

15.根據權利要求14所述的方法，其中，配對包括將與大的正數相關聯的第一經分類的失配值和與相對較小的負數相關聯的第二經分類的失配值進行組合以生成配對值。

16.根據權利要求15所述的方法，其中，所述第一經分類的失配值與第一陣列相關聯，并且所述第二經分類的失配值與第二陣列相關聯，所述第一陣列與所述第二陣列相互獨立。