[發明專利]三態物理不可克隆函數電路、控制方法及芯片

有效

• 申請號: 202010094835.3
• 申請日: 2020-02-12
• 公開（公告）號: CN111339576B
• 公開（公告）日: 2023-01-24
• 發明（設計）人: 張吉良;張源境;丁勇;張偉哲
• 申請（專利權）人: 鵬城實驗室
• 主分類號: G06F21/73
• 分類號: G06F21/73;G06F21/72
• 代理公司: 深圳市世紀恒程知識產權代理事務所 44287
• 代理人: 晏波

1.一種三態物理不可克隆函數電路，其特征在于，所述三態物理不可克隆函數電路包括：激勵接收模塊、仲裁器、激勵處理模塊及異或處理模塊；其中，

所述激勵接收模塊的第一輸入端用于接收服務器發送的激勵信號，所述激勵接收模塊的第二輸出端和所述仲裁器的輸入端連接，所述激勵接收模塊的第二輸入端用于接收激勵仲裁信號并輸出至所述仲裁器；

所述激勵處理模塊的輸入端和所述激勵接收模塊的第一輸出端連接，所述激勵處理模塊的輸出端和所述異或處理模塊的第一輸入端連接，所述異或處理模塊的第二輸入端和所述仲裁器的輸出端連接；

所述仲裁器，用于根據所述激勵仲裁信號獲取響應仲裁信號；

所述異或處理模塊，用于對所述響應仲裁信號和所述激勵信號進行異或處理以獲取激勵異或信號，并將所述激勵異或信號輸出至所述激勵接收模塊；

所述激勵接收模塊，用于根據所述激勵異或信號切換所述三態物理不可克隆函數電路的工作模式，并將所述激勵異或信號輸出到所述激勵處理模塊；

所述激勵處理模塊，用于根據當前工作模式和激勵異或信號獲取響應異或信號并輸出至所述異或處理模塊；

所述異或處理模塊，用于對所述響應異或信號和所述響應仲裁信號進行異或處理，獲取響應信號并輸出。

2.如權利要求1所述的三態物理不可克隆函數電路，其特征在于，所述激勵接收模塊包括多個PUF單元，所述PUF單元連接構成總鏈路，所述PUF單元包括反相器子單元和復用器子單元；所述反相器子單元的輸出端和所述復用器子單元的輸入端連接，所述復用器子單元的輸出端和所述反相器子單元的輸入端連接；

所述反相器子單元由并行的兩個反相器構成，所述復用器子單元包括并行的奇數復用器和并行的偶數復用器，所述奇數復用器的輸入端和反相器的輸出端連接，所述奇數復用器的輸出端和所述偶數復用器的輸入端連接；所述反相器和連接的奇數復用器一一對應；

多個所述PUF單元中并行的所述反相器和復用器構成了所述總鏈路的第一子鏈路和第二子鏈路。

3.如權利要求2所述的三態物理不可克隆函數電路，其特征在于，所述PUF單元，用于獲取所述激勵異或信號獲取激勵位信號；

在所述激勵位信號滿足環形PUF條件時，將所述三態物理不可克隆函數電路的工作模式切換為環形PUF模式；

在所述激勵位信號滿足雙穩態PUF條件時，將所述三態物理不可克隆函數電路的工作模式切換為雙穩態PUF模式。

4.如權利要求3所述的三態物理不可克隆函數電路，其特征在于，所述激勵處理模塊還用于在所述工作模式為環形PUF模式時，根據預設頻率差和激勵異或信號獲取響應異或信號并輸出至所述異或處理模塊；

在所述工作模式為雙穩態PUF模式時，存儲所述響應異或信號并輸出至所述異或處理模塊。

5.如權利要求4所述的三態物理不可克隆函數電路，其特征在于，所述異或處理模塊用于根據工作模式對所述響應異或信號和所述響應仲裁信號進行異或處理，獲取響應信號并輸出。

6.一種三態物理不可克隆函數電路控制方法，所述三態物理不可克隆函數電路控制方法基于如權利要求1～5任一項所述的三態物理不可克隆函數電路，其特征在于，所述三態物理不可克隆函數電路控制方法包括：

所述激勵接收模塊接收服務器發送的激勵信號和激勵仲裁信號；

所述仲裁器根據所述激勵仲裁信號獲取響應仲裁信號；

所述異或處理模塊對所述響應仲裁信號和所述激勵信號進行異或處理以獲取激勵異或信號，并將所述激勵異或信號輸出至所述激勵接收模塊；

所述激勵接收模塊根據所述激勵異或信號切換所述三態物理不可克隆函數電路的工作模式，并將所述激勵異或信號輸出到所述激勵處理模塊；

所述激勵處理模塊根據當前工作模式和激勵異或信號獲取響應異或信號；

所述異或處理模塊對所述響應異或信號和所述響應仲裁信號進行異或處理，獲取響應信號并輸出。