[發(fā)明專(zhuān)利]集成電路、存儲(chǔ)器電路以及用于操作集成電路的方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010186254.2
• 申請(qǐng)日: 2020-03-17
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN111723409B
• 公開(kāi)（公告）日: 2023-06-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 洪俊雄;張坤龍;陳耕暉;黃世昌;張欽鴻;范振嘉
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 旺宏電子股份有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): G06F21/73
• 分類(lèi)號(hào): G06F21/73;G06F21/79;H04L9/32
• 代理公司: 中科專(zhuān)利商標(biāo)代理有限責(zé)任公司 11021
• 代理人: 任巖

本發(fā)明公開(kāi)了一種集成電路、存儲(chǔ)器電路以及用于操作集成電路的方法，在集成電路上的PUF電路中使用物理不可復(fù)制功能來(lái)產(chǎn)生安全密鑰且通過(guò)存儲(chǔ)在一非易失性存儲(chǔ)單元集合中使安全密鑰穩(wěn)定。穩(wěn)定化安全密鑰自所述非易失性存儲(chǔ)單元集合移動(dòng)至閃存，且在存儲(chǔ)于閃存時(shí)，以安全協(xié)議形式加以利用。此外，自PUF電路至所述非易失性存儲(chǔ)單元集合的數(shù)據(jù)傳送可在使用PUF電路產(chǎn)生安全密鑰之后在安全時(shí)間禁用，諸如在安全密鑰已自所述非易失性存儲(chǔ)單元集合移動(dòng)至閃存之后禁用。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種集成電路、存儲(chǔ)器電路以及用于操作集成電路的方法，其中，所述集成電路包括閃存或其他非易失性存儲(chǔ)器，具有利用獨(dú)特密鑰或獨(dú)特標(biāo)識(shí)碼的安全特征。

背景技術(shù)

現(xiàn)有技術(shù)中已具有極高容量的包括非易失性存儲(chǔ)器(諸如閃存)的集成電路存儲(chǔ)器裝置。認(rèn)為一些技術(shù)可能在集成電路上實(shí)現(xiàn)兆位規(guī)模的陣列。此外，存儲(chǔ)器裝置經(jīng)部署于由通過(guò)例如因特網(wǎng)協(xié)議通信技術(shù)來(lái)操作的網(wǎng)絡(luò)互連的所謂「物聯(lián)網(wǎng)IoT」裝置中。對(duì)于存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的IoT裝置及其他裝置的一個(gè)關(guān)注點(diǎn)為數(shù)據(jù)安全。因此，已部署需要通過(guò)獨(dú)特密鑰加密、通過(guò)獨(dú)特ID驗(yàn)證以及詢(xún)問(wèn)/回應(yīng)技術(shù)的安全協(xié)議。

安全協(xié)議需要密鑰管理技術(shù)以產(chǎn)生、更新、存儲(chǔ)以及保護(hù)所利用的獨(dú)特密鑰及ID。

物理不可復(fù)制功能(PUF，被稱(chēng)作physical?unclonable?function或physicallyunclonable?function)為由PUF電路應(yīng)用以針對(duì)諸如集成電路的實(shí)體個(gè)體建立獨(dú)特隨機(jī)密鑰的程序。使用適用于集成電路的元件的PUF的結(jié)果的熵值(在隨機(jī)度意義上)產(chǎn)生密鑰的隨機(jī)性，所述集成電路通常在部署PUF電路的物體上。PUF的使用為用于產(chǎn)生用于支持硬件固有安全(hardware?intrinsic?security；HIS)技術(shù)的芯片ID的密鑰的解決方案。PUF應(yīng)用于電路，所述電路為或包括實(shí)施于產(chǎn)生易于評(píng)估但難以預(yù)測(cè)的程序代碼的實(shí)體結(jié)構(gòu)中的一或多個(gè)實(shí)體個(gè)體。

PUF已用于諸如移動(dòng)設(shè)備及嵌入裝置的具有高安全要求的應(yīng)用中的密鑰產(chǎn)生。實(shí)例PUF為使用由對(duì)于柵極的電路傳播延遲固有的制造可變性引起的熵值的環(huán)形振蕩器PUF。另一實(shí)例PUF為SRAM?PUF，其中晶體管中的閾值電壓差值引起呈邏輯「0」或邏輯「1」的SRAM加電。參見(jiàn)查爾斯赫爾德(Charles?Herder)等人的《物理不可復(fù)制功能及應(yīng)用：教程(Physical?Unclonable?Functions?and?Applications：A?Tutorial)》，第1126頁(yè)至第1141頁(yè)，IEEE論文集(Proceedings?of?the?IEEE)第102卷，第8期，2014年8月。

已提出使用由電阻性隨機(jī)訪問(wèn)存儲(chǔ)器的物理屬性引起的熵值的PUF。參見(jiàn)吉本(Yoshimoto)等人的「基于ReRAM的物理不可復(fù)制功能在40nm嵌入式應(yīng)用中在125℃下10年后誤碼率＜0.5％(A?ReRAM-based?Physically?Unclonable?Function?with?Bit?ErrorRate＜0.5％after?10years?at125℃for?40nm?embedded?application)」，第198頁(yè)至第199頁(yè)，2016，VLSI技術(shù)摘要技術(shù)論文研討會(huì)(Symposium?on?VLSI?Technology?Digest?ofTechnical?Papers)。論文中呈現(xiàn)的應(yīng)用提出對(duì)歸因于老化衰減而增大誤碼率的ReRAM?PUF的習(xí)知ID產(chǎn)生方法的改良。然而，在此基于ReRAM的PUF中，產(chǎn)生的數(shù)據(jù)仍可受到存儲(chǔ)單元的電阻的偏移損壞，其可產(chǎn)生在訪問(wèn)或使用所存儲(chǔ)的密鑰時(shí)不可接受的誤碼率。此類(lèi)電阻偏移在諸如汽車(chē)應(yīng)用的一些集成電路應(yīng)用中所遇到的高溫下可更明顯。