[發(fā)明專利]基于PUF的片上網(wǎng)絡內嵌IP核安全性測試殼及其控制電路

在審

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• 申請日: 2020-05-22
• 公開（公告）號: CN111342965A
• 公開（公告）日: 2020-06-26
• 發(fā)明（設計）人: 張穎;陳鑫;李森;葛明慧;毛志明;姚嘉祺;劉小雨;施聿哲
• 申請（專利權）人: 南京航空航天大學
• 主分類號: H04L9/08
• 分類號: H04L9/08;H04L9/32
• 代理公司: 南京經(jīng)緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 熊玉瑋

1.基于PUF的片上網(wǎng)絡內嵌IP核安全性測試殼控制電路，其特征在于，包括：

原始密鑰生成模塊，在配置原始密鑰階段隨機生成原始密鑰；

位特征提取模塊，在外部訪問階段提取外部輸入數(shù)據(jù)的位特征，輸出輸入密鑰；

PUF模塊，在配置原始密鑰階段對原始密鑰進行加密處理輸出加密后的原始密鑰，在外部訪問階段對輸入密鑰進行加密處理輸出加密后的輸入密鑰；及，

鎖定模塊，在外部訪問階段對加密后的原始密鑰和加密后的輸入密鑰進行一致性比較，輸出解鎖信號。

2.根據(jù)權利要求1所述基于PUF的片上網(wǎng)絡內嵌IP核安全性測試殼控制電路，其特征在于，所述控制電路還包括預存加密后的原始密鑰的EEPROM，所述EEPROM在配置原始密鑰階段僅能寫入而在外部訪問階段僅能讀取。

3.根據(jù)權利要求1所述基于PUF的片上網(wǎng)絡內嵌IP核安全性測試殼控制電路，其特征在于，所述原始密鑰生成模塊為自動線性反饋移位寄存器。

4.根據(jù)權利要求1所述基于PUF的片上網(wǎng)絡內嵌IP核安全性測試殼控制電路，其特征在于，所述位特征提取模塊為單輸入移位寄存器。

5.根據(jù)權利要求1所述基于PUF的片上網(wǎng)絡內嵌IP核安全性測試殼控制電路，其特征在于，所述鎖定模塊為異或門結構的比較器。

6.根據(jù)權利要求1所述基于PUF的片上網(wǎng)絡內嵌IP核安全性測試殼控制電路，其特征在于，所述PUF模塊包括：

密鑰生成模塊，包含對應密鑰比特位數(shù)的基本單元，輸出密鑰初始向量；及，

輕量級加密模塊，接收原始密鑰生成模塊輸出的原始密鑰或位特征提取模塊輸出的輸入密鑰，根據(jù)密鑰生成模塊輸出的密鑰初始向量對原始密鑰或輸入密鑰進行加密處理后輸出加密后的原始密鑰或加密后的輸入密鑰。

7.根據(jù)權利要求6所述基于PUF的片上網(wǎng)絡內嵌IP核安全性測試殼控制電路，其特征在于，采用多值邏輯對密鑰生成模塊每個基本單元的輸出進行采樣，以滿足多值邏輯判定要求的輸出采樣值為基本單元的輸出。

8.根據(jù)權利要求6所述基于PUF的片上網(wǎng)絡內嵌IP核安全性測試殼控制電路，其特征在于，所述基本單元為一個耦合雙與非門。

9.根據(jù)權利要求6所述基于PUF的片上網(wǎng)絡內嵌IP核安全性測試殼控制電路，其特征在于，所述輕量級加密模塊包括：

線性反饋移位寄存器，初始化位信號為原始密鑰或輸入密鑰，根據(jù)密鑰生成模塊輸出的密鑰初始向量對原始密鑰或輸入密鑰進行線性反饋位移處理；

非線性反饋移位寄存器，初始化位信號為原始密鑰或輸入密鑰，根據(jù)密鑰生成模塊輸出的密鑰初始向量對原始密鑰或輸入密鑰進行非線性反饋位移處理；

布爾函數(shù)對應電路，對線性反饋移位寄存器輸出的部分位信號和非線性反饋移位寄存器輸出的部分位信號進行布爾運算；及，

和輸出函數(shù)對應電路，對線性反饋移位寄存器輸出信號、非線性反饋移位寄存器輸出信號以及布爾運算結果進行累加，輸出加密后的原始密鑰或加密后的輸入密鑰。

10.基于PUF的片上網(wǎng)絡內嵌IP核安全性測試殼，其特征在于，包括安全性測試殼本體以及權利要求1至9中任意一項所述的控制電路，所述控制電路的時鐘信號端口接收控制電路輸出的解鎖信號。