[發(fā)明專利]物理不可克隆函數(shù)編碼的產生方法及其產生的裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201711074658.7
• 申請日: 2017-11-03
• 公開（公告）號: CN109753830B
• 公開（公告）日: 2023-04-28
• 發(fā)明（設計）人: 曾柏皓;林昱佑;許凱捷;李峰旻
• 申請（專利權）人: 旺宏電子股份有限公司
• 主分類號: G06F21/73
• 分類號: G06F21/73
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 任巖

本發(fā)明公開了一種物理不可克隆函數(shù)編碼(PUF?ID)的產生方法，包括：提供一PUF陣列，包括多個可編程電阻式存儲器；對PUF陣列的所有可編程電阻式存儲器進行一形成程序和一編程程序；進行一估算程序以估算PUF陣列的混亂度，其通過將一基礎單元的一參考電流與通過所有可編程電阻式存儲器的一電流總和進行比較，而得到一PUF混亂度；根據(jù)估算程序而確定一混亂度設定結果；以及根據(jù)混亂度設定結果而產生一PUF?ID。

技術領域

本發(fā)明屬于芯片安全技術領域，涉及一種物理不可克隆函數(shù)(physicallyunclonable?function，PUF)編碼(identification，ID)的產生方法及產生一PUF-ID的裝置，且特別是有關于一種包括估算和確定PUF混亂度(randomness)的一種產生PUF-ID的方法及其裝置。

背景技術

物理不可克隆函數(shù)(physically?unclonable?function，PUF)是一種硬件固有安全技術(hardware?intrinsic?security，HIS)，可產生芯片“指紋”來構造安全認證機制。應用PUF可避免企圖從芯片竊取數(shù)字信息的物理攻擊。靜態(tài)隨機存取存儲器(Static?Random-Access?Memory，SRAM)是常見的其中一種PUF應用實施例例，其利用于電源供給狀態(tài)下造成臨界電壓差異而產生芯片標識符。然而，SRAM?PUF(例如包括6個晶體管)的構造占據(jù)較大尺寸，會對欲縮小PUF陣列尺寸造成影響。再者，SRAM?PUF容易受到環(huán)境因素影響，例如SRAMPUF對于由溫度變化和電壓位準變化(例如電源電壓V_DD)所造成的干擾相當敏感。SRAM?PUF之間的漢明距離(hamming?distances)會隨溫度升高而增加，因而造成位錯誤率(biterror?rate，BER)增加。所以，雖然SRAM?PUF可提供具無規(guī)律性和獨特性的PUF應用，但由于上述干擾引起的不穩(wěn)定性(noise?induced?instability)而導致可靠度(reliability)不足是SRAM?PUF應用上主要的顧慮之一。因此，對于特性表現(xiàn)良好的PUF應用，要求產生的PUF編碼(PUF-ID)的位錯誤率降低，并且在辨識度上也需具有高度特殊性(high?uniqueness)。

再者，一PUF陣列的例如數(shù)字信息“0”相對于數(shù)字信息“1”的一理想混亂度(其指出PUF陣列的低阻值狀態(tài)和高阻值狀態(tài))約為50％相對于50％，此理想混亂度可提供在編碼度上具有高度特殊性的PUF-ID。傳統(tǒng)上，一PUF陣列的存儲器的阻值以一個位接著一個位的方式進行檢查以確定其阻值狀態(tài)，非常耗時，也不適合應用于大型PUF陣列(例如64位、256位、1k位等等)的阻值檢查。

發(fā)明內容

本發(fā)明有關于一種物理不可克隆函數(shù)編碼(physically?unclonable?functionidentification，PUF-ID)的產生方法及產生PUF-ID的裝置。根據(jù)實施例的方法，可以快速地和簡單地判斷出一PUF陣列的可編程電阻式存儲器(programmable?resistance?memorycells)的阻值狀態(tài)。

根據(jù)一些實施例，提出一種PUF-ID的產生方法，包括：提供一PUF陣列(PUFarray)，包括多個可編程電阻式存儲器(programmable?resistance?memory?cells)；對PUF陣列的所有可編程電阻式存儲器進行一形成程序(forming?procedure)和一編程程序(programing?procedure)；進行一估算程序(estimation?process)以估算PUF陣列的混亂度，其通過將一基礎單元(base?unit)的一參考電流(reference?current，I_Ref)與通過所有可編程電阻式存儲器的一電流總和(a?total?current，I_Iotal)進行比較，而得到一PUF混亂度(a?PUF?randomness)；根據(jù)估算程序而確定一混亂度設定結果；和根據(jù)混亂度設定結果而產生一PUF-ID。