[發(fā)明專利]一種PUF器件的制備方法及其密鑰生成方法有效
| 申請?zhí)枺?/td> | 201910911035.3 | 申請日： | 2019-09-25 |
| 公開（公告）號： | CN110784312B | 公開（公告）日： | 2022-05-20 |
| 發(fā)明（設(shè)計）人： | 張躍軍;欒志存;張會紅 | 申請（專利權(quán)）人： | 寧波大學(xué) |
| 主分類號： | H04L9/08 | 分類號： | H04L9/08;C09K11/66;B82Y30/00;B82Y20/00;C08F126/06;C08F2/48;C08F2/38 |
| 代理公司： | 寧波奧圣專利代理有限公司 33226 | 代理人： | 方小惠 |
| 地址： | 315211 浙*** | 國省代碼： | 浙江;33 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 一種 puf 器件 制備 方法 及其 密鑰 生成 | ||
1.一種PUF器件的制備方法，其特征在于包括以下步驟，
步驟S1、在氮氣N2環(huán)境下制備硫化鉛(PbS)量子點，具體過程為：
A、將0.32g硫S與30ml油胺OLA混合后攪拌均勻，并加熱至120℃，加熱時間為30分鐘，得到硫-油胺混合溶液，將制得的硫-油胺混合液保存在不低于80℃的溫度下，以避免沉淀；
B、將1.11g二氯化鉛PbCl2與20ml油胺OLA混合后攪拌均勻，并加熱至100℃，加熱時間為30分鐘，得到二氯化鉛-油胺的混合溶液；
C、將步驟A得到的硫-油胺混合溶液和步驟B得到的二氯化鉛-油胺的混合溶液倒入一個三頸燒瓶中進(jìn)行混合得到第一混合溶液，對三頸燒瓶進(jìn)行加熱，使三頸燒瓶中的第一混合溶液的溫度升高至100℃，然后在100℃條件讓第一混合溶液靜置反應(yīng)30分鐘后，再向三頸燒瓶中加入6ml硫原液和6ml油胺OLA，繼續(xù)在100℃條件下進(jìn)行反應(yīng)，反應(yīng)時間為100分鐘，最后再向三頸燒瓶加入40mL丁醇和20mL甲醇混合均勻，得到含有PbS量子點的混合溶液；
D、從步驟C中得到的含有PbS量子點的混合溶液中量取20mL含有PbS量子點的混合溶液，將20mL含有PbS量子點的混合溶液與80mL甲苯混合均勻得到第二混合溶液，對第二混合溶液進(jìn)行離心和傾析處理使第二混合溶液分為多層，此時甲苯位于最下層，PbS量子點位于甲苯內(nèi)，將位于最下層的甲苯及其內(nèi)PbS量子點提取出來，得到PbS量子點-甲苯溶液，將PbS量子點-甲苯溶液保存于干燥器或-10℃冰箱中；
步驟S2、制備PUF器件，具體過程為：
a、將4g硫醇單體、3g烯丙基單體和0.04g光引發(fā)劑混合后形成第三混合溶液，再量取1mL的PbS量子點-甲苯溶液加到第三混合溶液中混合均勻得到第四混合溶液，光引發(fā)劑為1-羥基環(huán)己基苯基酮，烯丙基單體為三烯丙基-1,3,5-三嗪-2,4,6(1H，3H，5H)-三酮，硫醇單體為季戊四醇四-3-巰基丙酸酯；
b、利用超聲波攪拌儀對步驟a得到的第四混合溶液進(jìn)行攪拌，攪拌時間為5-10分鐘，使PbS量子點均勻分布在第四混合溶液中，然后在真空爐中對第四混合溶液進(jìn)行抽真空處理，時間為25-35min，以抽出第四混合溶液中的空氣；
c、將抽真空處理后的第四混合溶液后倒入Teflon模具中，再于65-75℃溫度下恒溫加熱25-35min，其中恒溫加熱方式為水浴加熱方式，隨后采用紫外光燈照射進(jìn)行固化，得到固化產(chǎn)品，其中紫外光燈照射的功率不低于50W，中心波長365nm，照射時間為8-12s；
d、對固化產(chǎn)品進(jìn)行脫模后，再經(jīng)過切割和拋光工藝，即可得到PUF器件。
2.一種權(quán)利要求1所述的PUF器件的制備方法制備得到的PUF器件的密鑰生成方法，其特征在于包括以下步驟：
(1)利用FEI TECHNAI F20型場發(fā)射透射電子顯微鏡，在200kV的工作電壓下對PUF器件進(jìn)行微觀成像，得到PUF器件內(nèi)部PbS量子點的分布圖TEM；
(2)利用MATLAB軟件中g(shù)raythresh函數(shù)和im2bw函數(shù)將PUF器件內(nèi)部PbS量子點的分布圖TEM轉(zhuǎn)化為像素為1024×1024的黑白圖像；
(3)構(gòu)建一個用于存儲1024行×1024列數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)矩陣；
(4)定義黑白圖像中第j行第k列像素的位置為(j,k)，其中j為行坐標(biāo)，j＝1,2，…，1024，k為列坐標(biāo)，k＝1,2，…，1024；從黑白圖像中位置為(1，1)的像素開始直至位置為(1024，1024)的像素，逐個對像素按照以下方式進(jìn)行處理：如果位置為(j,k)的像素的像素值等于0，則判定該像素處存在PbS量子點，將1存儲到數(shù)據(jù)矩陣的第j行第k列中；如果該像素的像素值等于255，則判定該像素處不存在PbS量子點，將0存儲到數(shù)據(jù)矩陣的第j行第k列中，由此得到包含1024行×1024列數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)矩陣；
(5)將步驟(4)得到的數(shù)據(jù)矩陣中數(shù)據(jù)按行隨機(jī)組合，得到1024×1024位的二進(jìn)制數(shù)據(jù)，該二進(jìn)制數(shù)據(jù)即為初始密鑰數(shù)據(jù)；
(6)對初始密鑰數(shù)據(jù)進(jìn)行三次馮·諾依曼處理刪除冗余數(shù)據(jù)，最終得到7424位二進(jìn)制數(shù)據(jù)；
(7)將7424位二進(jìn)制數(shù)據(jù)每128位分為一組，得到58組128位密鑰。
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