一种基于查找表的新型强物理不可克隆函数制造技术

本发明专利技术公开了一种新型强物理不可克隆函数，并给出了采用该方法的一个新型强物理不可克隆函数的实现实例。新型强物理不可克隆函数的特征在于建立各个芯片中独特的查找表，而查找表是基于多个物理单元的特征结果排序产生。新型强物理不可克隆函数如下：采集芯片中多个物理单元的特征结果，根据物理单元特征结果的排序产生若干个查找表，基于这些查找表产生各个芯片中独特的PUF运算单元，PUF的挑战经过PUF运算单元得到PUF响应。基于PUF查找表的物理不可克隆函数能够大幅提升挑战响应空间，使得基于这种结构的物理不可克隆函数适用于密钥生成、身份识别等各类应用。

A New Strong Physical Nonclonal Function Based on Lookup Table

The invention discloses a new type of strong physical non-cloning function, and gives an implementation example of a new type of strong physical non-cloning function using the method. The new strong physical non-cloning function is characterized by the establishment of unique lookup tables in each chip, and the lookup tables are generated based on the ranking of feature results of multiple physical units. The new strong physical non-cloning function is as follows: collecting the feature results of multiple physical units in the chip, generating several lookup tables according to the ranking of the feature results of physical units, and generating unique PUF units in each chip based on these lookup tables. The challenge of PUF is to get PUF response through PUF units. Physical non-clonal functions based on PUF lookup tables can greatly improve the challenge response space, making physical non-clonal functions based on this structure suitable for key generation, identity recognition and other applications.

【技术实现步骤摘要】
一种基于查找表的新型强物理不可克隆函数
本专利技术涉及芯片安全，特别是需要验证芯片真伪和保护存储器数据的物理不可克隆函数。
技术介绍
物理不可克隆函数(以下简称PUF)被称之为“芯片指纹”技术。通过提取芯片在制造过程中所产生的差异，就能够生成芯片独特的“指纹”信息。这些“指纹”信息可以用来验证芯片的真伪、保护存储器中的数据，在芯片的安全和防伪领域有着巨大的应用前景。物理不可克隆函数根据其挑战响应空间，可以分类为弱物理不可克隆函数和强物理不可克隆函数。其中弱物理不可克隆函数的定义为挑战响应空间和芯片面积呈线性关系，而强物理不可克隆函数的定义为挑战响应空间和芯片面积呈指数关系。对于响应数据量需求比较小的密钥生成应用，两类物理不可克隆函数都能支持，而对于响应数据量需求较大的身份识别应用，只有强物理不可克隆函数才能在不增加过多芯片面积的前提下满足应用。基于环形振荡器可以构建弱物理不可克隆函数，如图3所示。根据挑战每次在n个环形振荡器中选择两个进行频率比较，并根据频率差值符号产生一位响应。假设有n个环形振荡器，那么挑战响应空间为n(n-1)。并且由于响应之间存在一定相关性，因此实际的挑战响应空本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于查找表的新型强物理不可克隆函数，由n个环形振荡器对组成，其特征在于：步骤1，计算每一个环形振荡器对的频率差值，将该频率差值作为特征结果进行采集，并按照环形振荡器对的顺序将原始序列记为f0,f1,……,fn‑1；步骤2，将n个特征结果按照数值进行排序，得到排序后的序列fx,fy,……,fz(0≤x,y,z≤n‑1)；步骤3，根据原始序列和排序序列，得到以下对应关系查找表PUFBOX：0对应x，1对应y，……，n‑1对应z；步骤4，如果需要多个查找表，重复进行步骤1～3；步骤5，基于若干个PUFBOX查找表构建新型强物理不可克隆函数运算单元；步骤6，根据新型强物理不可克隆函数运算单元，...

【技术特征摘要】
1.一种基于查找表的新型强物理不可克隆函数，由n个环形振荡器对组成，其特征在于：步骤1，计算每一个环形振荡器对的频率差值，将该频率差值作为特征结果进行采集，并按照环形振荡器对的顺序将原始序列记为f0,f1,……,fn-1；步骤2，将n个特征结果按照数值进行排序，得到排序后的序列fx,fy,……,fz(0≤x,y,z≤n-1)；步骤3，根据原始序列和排序序列，得到以下对应关系查找表PUFBOX：0对应x，1对应y，……，n-1对应z；步骤4，如果需要多个查找表，重复进行步骤1～3；步骤5，基于若干个PUFBOX查找表构建新型强物理不可克隆...

【专利技术属性】
技术研发人员：柴佳晶，刘戬，
申请(专利权)人：上海华虹集成电路有限责任公司，北京中电华大电子设计有限责任公司，
类型：发明
国别省市：上海,31