The invention discloses a reliability test method, ring oscillator FPGA physical uncloneable function based on the ring oscillator includes: 1, not physical constraint file clone function to define the position on the FPGA, and only around the logic unit; 2, using the Hamming distance measure of the ring oscillator can not be physical cloning function generated response sequence reliability; 3, using Hamming distance measure of the ring oscillator physical unclonable function around the circuit generated after adding interference response sequence reliability; 4, there is no interference circuit and adding interference circuit generated response sequence reliability. The invention can rapidly detect the reliability of the response bit, thereby improving the reliability of the PUF, so as to ensure that the physically non cloning function can be widely applied in the security field.
【技术实现步骤摘要】
基于FPGA的环形振荡器物理不可克隆函数的可靠性检测方法
本专利技术涉及信息安全领域及集成电路领域,特别是涉及一种利用周围逻辑干扰电路检测物理不可克隆函数(PUF)可靠性的方法。
技术介绍
随着社会信息化发展的进一步深入,信息安全问题越来越受到人们的重视。被认为能永久存储和不被攻击者所知的密钥是传统密码学的核心,然而,很多攻击方法已经能够破解密钥,使得密钥不足以保证硬件的安全。为有效解决此安全问题,物理不可克隆函数(PhysicalUnclonableFunction,PUF)应运而生,它作为一种新型的加密原语,能更加有效地应对安全问题。PUF的工作原理是通过提取集成电路在生产制造过程中由于制造工艺的不同而引入的随机差异,来实现唯一的、不可克隆的加密信息(响应)的生成。与传统的加密方法相比,PUF是从材料本身提取它固有的物理特性,而不是存储在非易失性存储器,所产生的密钥有着低成本、易挥发、不可预测和结构简单等优势,因此,在信息安全领域得到了广泛应用,如芯片加密、密钥存储、身份认证、IP核保护和ID产生等。目前已经提出的物理不可克隆函数已有很多种,例如基于环形振荡器的物理不可克隆函数、基于SRAM的物理不可克隆函数和基于仲裁器的物理不可克隆函数。其中,基于环形振荡器的物理不可克隆函数是比较流行且易于在FPGA上实现的PUF,它是利用不同器件在制造时的工艺偏差不同来比较环形振荡器之间的振荡频率的差异来输出响应,且每个环形振荡器具有相同的结构。当PUF满足对称布局布线实现于FPGA时,制造过程产生的工艺偏差决定了PUF的输出并且导致结果是随机的。但是,当操作环境 ...
【技术保护点】
一种基于FPGA的环形振荡器物理不可克隆函数的可靠性检测方法,其特征是按如下步骤进行:步骤1、利用环形振荡器物理不可克隆函数的约束文件定义所述环形振荡器物理不可克隆函数在FPGA上的位置;再利用所述环形振荡器物理不可克隆函数的约束文件禁用所述环形振荡器物理不可克隆函数周围的逻辑单元;步骤2、在FPGA上实现所述环形振荡器物理不可克隆函数,从而产生初始响应序列;步骤3、利用汉明距离衡量所述环形振荡器物理不可克隆函数的可靠性,得到无干扰下的可靠性指数A;步骤4、定义变量n,并初始化n=1;步骤5、在所述环形振荡器物理不可克隆函数周围添加n个干扰电路后,从而产生第n次响应序列;步骤6、比较第n次响应序列和初始响应序列之间相应的响应位是否存在翻转,若存在,则将翻转的响应位去除后,利用汉明距离再次衡量所述环形振荡器物理不可克隆函数的可靠性,得到第n检测的可靠性指数An,再执行步骤7;若不存在,则保留第n次响应序列;并执行步骤8;步骤7、比较第n检测的可靠性指数An是否等于无干扰下的可靠性指数A,若等于,则表示所述环形振荡器物理不可克隆函数的可靠性不变;否则,表示所述环形振荡器物理不可克隆函数的可 ...
【技术特征摘要】
1.一种基于FPGA的环形振荡器物理不可克隆函数的可靠性检测方法,其特征是按如下步骤进行:步骤1、利用环形振荡器物理不可克隆函数的约束文件定义所述环形振荡器物理不可克隆函数在FPGA上的位置;再利用所述环形振荡器物理不可克隆函数的约束文件禁用所述环形振荡器物理不可克隆函数周围的逻辑单元;步骤2、在FPGA上实现所述环形振荡器物理不可克隆函数,从而产生初始响应序列;步骤3、利用汉明距离衡量所述环形振荡器物理不可克隆函数的可靠性,得到无干扰下的可靠性指数A;步骤4、定义变量n,并初始化n=1;步骤5、在所述环形振荡器物理不可克隆函数周围添加n个干扰电路后,从而...
【专利技术属性】
技术研发人员:梁华国,李伟迪,徐秀敏,蒋翠云,黄正峰,易茂祥,
申请(专利权)人:合肥工业大学,
类型:发明
国别省市:安徽,34
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