数字值处理装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供测试数字值的随机性并处理上述数字值的装置。上述数字值可包括由PUF(physically unclonable function)生成的第一位序列。分组部可以对上述第一位序列进行分组，而生成多个组，处理部可以通过执行逻辑运算而从上述多个组计算第二位序列。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术是涉及安保领域，尤其涉及判断由PUF(physically unclonable function：物理不可克隆函数)产生的数字值随机性，并且根据需要处理数字值以提高随机性的装置以及方法。
技术介绍
物理不可克隆函数(PUF)可提供不可预测的数字值。各PUF即使指定准确的制造工序，以相同的工序制成，上述各PUF所提供的数字值也不同。PUF可被称为不可复制的POWF(physical one-way function：物理单向函数)或者是PRF(physical random function：物理随机函数)。PUF的这种特性可被用来产生加密密钥以用在安保及/或认证上。譬如PUF可用来提供唯一密钥(unique key)以区分一设备与另一设备。韩国专利注册号10-1139630(以下称为“630专利”)提出实现PUF的方法。“630专利”揭露了利用半导体工序变异使半导体的导电层或导电节点(conductive layers or conductive nodes)间是否生成内层接触(inter-layer contact)或者过孔(via)机率性地决定来生成PUF的方法。揭露于“630专利”的一实施例，通过将过孔(via)的尺寸设计为小尺寸，来使形成过孔的情况和不形成过孔的情况随机地发生。由此，生成无法人为推测的随机数字值。为了将利用工序变异而由PUF提供的数字值在安保领域使用，优选使上述数字值中所包含的个别位值成为真随机数(true random number)，而非偏向“0”或“1”。然而，根据情况，PUF提供的数字值所包含的个别位值可能偏向“0”或“1”。因此需要确保由PUF提供的数字值的随机性的方法。
技术实现思路
根据一侧面，提供对由PUF(physically unclonable function)生成的第一数字值进行处理而生成熵大幅提高的第二数字值的数字值处理装置。根据一实施例，上述装置可包括：分组部，对上述第一数字值所包含的第一位序列进行分组，而生成多个组；以及处理部，通过执行逻辑运算，从上述多个组计算第二位序列，而生成包含上述第二位序列的第二数字值的处理部。根据一实施例，上述逻辑运算可以为异或(XOR)逻辑运算。根据一实施例，上述装置还包括判断部，通过读取上述第一位序列而判断上述第一数字值是否具有事先指定的级别的随机性。这种情况下，上述事先指定的级别的随机性可以满足对上述第一位序列计算的假定值超过事先制定的临界值的条件。根据一实施例，上述判断部可以读取上述第一位序列而决定与上述分组相关的参数。根据一实施例，上述参数可以为生成的上述多个组的组数。这种情况下，上述判断部可以包括：读取部，读取上述第一位序列，而计算上述第一位序列所包含的“1”和“0”的比例；以及计算部，计算用于满足利用上述比例计算出的上述第二位序列的假定值超过事先指定的临界值的条件的上述参数。根据另一侧面，提供由数字值处理装置对由PUF生成的第一数字值进行处理而生成熵大幅提高的第二数字值的数字值处理方法。根据一实施例，上述方法包括：分组步骤，上述装置的分组部对由PUF(physically unclonable function)生成的第一数字值所包含的第一位序列进行分组，而生成多个组；以及处理步骤，上述装置的处理部通过执行逻辑运算而从上述多个组计算第二位序列，而生成包含上述第二位序列的第二数字值。根据一实施例，上述逻辑运算为异或(XOR)逻辑运算。根据一实施例，上述方法还可包括判断步骤，由上述装置的判断部读取上述第一位序列，而判断上述第一数字值是否具有事先指定的级别的随机性。在这种情况下，上述事先指定的级别的随机性可以满足对上述第一位序列计算的假定值超过事先指定的临界值的条件。根据一实施例，上述方法还可以包括判断步骤，上述装置的判断部读取上述第一位序列而决定与上述分组相关的参数。根据一实施例，上述参数为生成的上述多个组的组数。在这种情况下，上述判断步骤可以包括：读取上述第一位序列而计算上述第一位序列所包含的“1”和“0”的比例的步骤；以及计算用于满足利用上述比例计算出的上述第二位序列的假定值超过事先指定的临界值的条件的上述参数的步骤。附图说明图1为一实施例所涉及的数字值处理装置的框图。图2为用于说明一实施例所涉及的决定部的细部结构以及动作的概念图。图3为用于说明一实施例所涉及的决定部的细部结构以及动作的概念图。图4为用于说明一实施例所涉及的分组部以及处理部的动作的概念图。图5为表示一实施例所涉及的数字值处理方法的流程图。图6为表示一实施例所涉及的数字值处理方法的流程图。具体实施方式以下，参照附图对部分实施例进行详细说明。然而，并非限定于这些实施例。各附图所示出的相同的附图标记表示相同的部件。图1为一实施例所涉及的数字值处理装置的框图100。数字值处理装置100对由PUF(物理不可克隆函数)生成的第一数字值A进行处理，来生成熵(entropy)及/或随机性大幅提升的第二数字值B。接收由PUF产生的第一数字值A。第一数字值A可包括m个位序列a1到am。m为自然数。那么，决定部110处理m个位序列，来决定确保随机性的参数。根据一实施例，上述处理可以指：将m个位序列分成n个组，对各组所包含的位序列进行逻辑运算，来计算n个位序列。n为自然数。在本说明书整个内容中，计算出的上述n个位序列可以称为第二数字值B。在这种实施例中，由上述决定部110决定的参数，可以是在进行上述分组时包含于一个组的位序列数i。i为自然数。通过这种处理，数字值B可以成为随机性或熵大幅提升的值。将这种处理过程以及熵提升效果，进行更具体的说明。对于由PUF提供的第一数字值A中所包含的m个位序列a1到am，假设它们每一个成为“1”的概率为p，每一个成为“0”的概率为q。那么，p与q之和为1，p以及q分别为0以上且1以下的实数(real number)。根据一实施例，分组部120将m个位序列按照i个进行分组，来生成n个以上的组。若包含必须生成的随机序列的数字值B为n位，则i可以为由决定部110在m/n以下的值中选择的自然数。根据一实施例，处理部130对一个组所包含的i个位序列进行逻辑运算，来生成1位的数字值。从n个组分别生成1位，来生成n位的数字值。根据一实施例，上述逻辑运算可以为将上述i个位序列通过输入来计算的异或(eXclusive OR，XOR)运算。然而上述XOR运算仅仅是上述逻辑运算的一实施例，不应理解成排除其他任意逻辑运算。另一方面，对任一组中的i个输入进行XOR运算的输出值为“1”的概率如以下公式。公式1 P ( 1 ) p , i = 1 2 - 1 2 ( 1 - 2 p ) i ]]>如上述公式1所示，i值越大，由XOR运算的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种数字值处理装置，其中，包括：分组部，对由PUF(physically unclonable function)生成的第一数字值所包含的第一位序列进行分组，而生成多个组；以及处理部，通过逻辑运算从上述多个组计算第二位序列，而生成包含上述第二位序列的第二数字值。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.12.31 KR 10-2013-01685581.一种数字值处理装置，其中，包括：分组部，对由PUF(physically unclonable function)生成的第一数字值所包含的第一位序列进行分组，而生成多个组；以及处理部，通过逻辑运算从上述多个组计算第二位序列，而生成包含上述第二位序列的第二数字值。2.根据权利要求1所述的数字值处理装置，其中，上述逻辑运算为异或(XOR)逻辑运算。3.根据权利要求1所述的数字值处理装置，其中，还包括判断部，该判断部通过读取上述第一位序列，而判断上述第一数字值是否具有事先指定的级别的随机性。4.根据权利要求3所述的数字值处理装置，其中，上述事先指定的级别的随机性满足对上述第一位序列计算的假定值超过事先指定的临界值的条件。5.根据权利要求1所述的数字值处理装置，其中，还包括判断部，该判断部通过读取上述第一位序列，而决定与上述分组相关的参数。6.根据权利要求5所述的数字值处理装置，其中，上述参数为生成的上述多个组的组数，上述判断部包括：读取部，读取上述第一位序列，而计算上述第一位序列所包含的“1”和“0”的比例；以及计算部，计算用于满足利用上述比例计算出的上述第二位序列的假定值超过事先指定的临界值的条件的...

【专利技术属性】
技术研发人员：金东奎，崔秉德，
申请(专利权)人：有限公司ICTK，
类型：发明
国别省市：韩国;KR