物理不可复制功能标签产生电路及方法技术

本发明专利技术公开了一种物理不可复制功能标签产生电路，包括集成于同一芯片且依次连接的恒流源模块、电容式传感器、信号采集模块和微处理器；所述恒流源模块用于在所述芯片通电后以恒定电流向所述电容式传感器充电直至所述电容式传感器充满电；所述信号采集模块用于采集所述电容式传感器在充电过程中的充电响应信息，并将所述充电响应信息输出至所述微处理器；所述微处理器用于根据所述充电响应信息生成物理不可复制功能标签；其中，不同的芯片因加工误差而产生不同的充电响应信息。本发明专利技术能使芯片产生唯一且不可复制的物理不可复制功能标签，从而解决了物联网芯片的安全问题，为芯片安全问题的解决提供了新的技术方案思路。

Generation circuit and method of physical non replicable function label

The invention discloses a physical non reproducible function tag generation circuit, which includes a constant current source module, a capacitive sensor, a signal acquisition module and a microprocessor integrated in the same chip and connected in turn; the constant current source module is used to charge the capacitive sensor with a constant current after the chip is powered on until the capacitive sensor is fully charged; the signal acquisition The module is used to collect the charging response information of the capacitive sensor in the charging process, and output the charging response information to the microprocessor; the microprocessor is used to generate the physical non replicable function tag according to the charging response information; wherein, different chips generate different charging response information due to the processing error. The invention can make the chip produce a unique and non reproducible physical non reproducible functional label, thus solving the security problem of the Internet of things chip, and providing a new technical solution idea for solving the chip security problem.

【技术实现步骤摘要】
物理不可复制功能标签产生电路及方法
本专利技术涉及电子芯片
，具体涉及一种物理不可复制功能标签产生电路及方法。
技术介绍
物联网的应用领域涉及到方方面面，在工业、农业、环境、交通、物流、安保等基础设施领域的应用，有效地推动了这些方面的智能化发展，使得有限的资源更加合理的使用分配，从而提高了行业效率、效益。在家居、医疗健康、教育、金融与服务业、旅游业等与生活息息相关的领域的应用，从服务范围、服务方式到服务的质量等方面都有了极大的改进，大大提高了人们的生活质量。传统的互联网发展成熟、应用广泛，但是尚存在安全漏洞。物联网作为新兴产物，体系结构更复杂、没有统一标准，各方面的安全问题更加突出，尤其是物联网芯片的数据存储安全需求日益迫切。
技术实现思路
本专利技术的一个目的是提供一种物理不可复制功能标签产生电路的新的技术方案。为了对披露的实施例的一些方面有一个基本的理解，下面给出了简单的概括。该概括部分不是泛泛评述，也不是要确定关键/重要组成元素或描绘这些实施例的保护范围。其唯一目的是用简单的形式呈现一些概念，以此作为后面的详细说明的序言。根据本专利技术实施例的一个方面，提供一种物理不可复制功能标签产生电路，包括集成于同一芯片且依次连接的恒流源模块、电容式传感器、信号采集模块和微处理器；所述恒流源模块用于在所述芯片通电后以恒定电流向所述电容式传感器充电直至所述电容式传感器充满电；所述信号采集模块用于采集所述电容式传感器在充电过程中的充电响应信息，并将所述充电响应信息输出至所述微处理器；所述微处理器用于根据所述充电响应信息生成物理不可复制功能标签；其中，不同的芯片因加工误差而产生不同的充电响应信息。进一步地，所述信号采集模块包括模数转换模块，用于采集所述电容式传感器在充电过程中的模拟电压信号，并将所述模拟电压信号转换为数字电压信号后输出至所述微处理器；所述充电响应信息为所述数字电压信号。进一步地，所述微处理器还用于根据所述数字电压信号、所述恒定电流的电流值和充电时长计算出所述电容式传感器的电容量值，根据所述电容量值生成物理不可复制功能标签。进一步地，所述电路还包括计时模块；所述计时模块用于记录充电起始时间和充电结束时间，并将所述充电起始时间和所述充电结束时间发送至所述微处理器；所述充电时长为所述微处理器通过所述充电起始时间和所述充电结束时间计算得到。进一步地，所述电路还包括放大器，所述放大器设于所述电容式传感器和所述模数转换模块之间，所述放大器用于对来自所述电容式传感器的模拟电压信号进行放大，并将放大后的模拟电压信号传输至所述模数转换模块。进一步地，所述微处理器具体用于根据所述数字电压信号生成物理不可复制功能标签。进一步地，所述电路还包括存储模块，所述存储模块用于存储所述物理不可复制功能标签。根据本专利技术实施例的另一个方面，提供一种物理不可复制功能标签产生方法，通过所述的电路实现，包括：所述恒流源模块在所述芯片通电后以恒定电流向所述电容式传感器充电直至所述电容式传感器充满电；所述信号采集模块采集所述电容式传感器在充电过程中的充电响应信息，并将所述充电响应信息输出至所述微处理器；所述微处理器根据所述充电响应信息生成物理不可复制功能标签；其中，不同的芯片因加工误差而产生不同的充电响应信息。进一步地，所述信号采集模块采集所述电容式传感器在充电过程中的充电响应信息包括：模数转换模块采集所述电容式传感器在充电过程中的模拟电压信号，并将所述模拟电压信号转换为数字电压信号；其中，所述模数转换模块为所述信号采集模块，所述充电响应信息为所述数字电压信号。进一步地，所述模数转换模块采集所述电容式传感器在充电过程中的模拟电压信号之前，还包括：放大器对来自所述电容式传感器的模拟电压信号进行放大，并将放大后的模拟电压信号传输至所述模数转换模块；所述模数转换模块采集所述电容式传感器在充电过程中的模拟电压信号，包括：所述模数转换模块采集所述放大后的模拟电压信号。进一步地，所述微处理器根据所述充电响应信息生成物理不可复制功能标签包括：所述微处理器根据所述数字电压信号生成物理不可复制功能标签。进一步地，所述微处理器根据所述充电响应信息生成物理不可复制功能标签包括：所述微处理器根据所述数字电压信号、所述恒定电流的电流值和充电时长计算出所述电容式传感器的电容量值，根据所述电容量值生成物理不可复制功能标签。进一步地，所述电容量值的计算公式为C＝It/U；其中，t代表充电时长，I代表所述恒定电流的电流值，U代表所述数字电压信号的电压值。进一步地，所述充电时长为充电结束时间减去充电起始时间得到；所述充电起始时间和所述充电结束时间由计时模块记录并发送至所述微处理器。进一步地，所述方法还包括：所述微处理器将所述物理不可复制功能标签输入存储模块内。进一步地，所述方法是在对所述芯片进行校准之前执行的。本专利技术实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：本专利技术实施例提供的物理不可复制功能标签产生电路，结构简单，设计科学合理，能够使芯片快速产生唯一且不可复制的物理不可复制功能标签，完全能够满足物理不可复制功能标签对数据唯一性、随机性的要求，从而解决了物联网芯片的安全问题，为产生物理不可复制功能标签及解决芯片安全问题提供了新的技术方案思路。本专利技术的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者，部分特征和优点可以从说明书中推知或毫无疑义地确定，或者通过实施本专利技术实施例了解。本专利技术的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本公开一个实施例提供的物理不可复制功能标签产生电路的结构框图；图2为本公开一个实施例提供的物理不可复制功能标签产生方法的流程图；图3为本公开另一个实施例提供的物理不可复制功能标签产生电路的结构框图；图4为本公开另一个实施例提供的物理不可复制功能标签产生方法的流程图。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，下面结合附图和具体实施例对本专利技术做进一步说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。本
技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)，具有与本专利技术所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种物理不可复制功能标签产生电路，其特征在于，包括集成于同一芯片且依次连接的恒流源模块、电容式传感器、信号采集模块和微处理器；/n所述恒流源模块用于在所述芯片通电后以恒定电流向所述电容式传感器充电直至所述电容式传感器充满电；/n所述信号采集模块用于采集所述电容式传感器在充电过程中的充电响应信息，并将所述充电响应信息输出至所述微处理器；/n所述微处理器用于根据所述充电响应信息生成物理不可复制功能标签；/n其中，不同的芯片因加工误差而产生不同的充电响应信息。/n

【技术特征摘要】
1.一种物理不可复制功能标签产生电路，其特征在于，包括集成于同一芯片且依次连接的恒流源模块、电容式传感器、信号采集模块和微处理器；
所述恒流源模块用于在所述芯片通电后以恒定电流向所述电容式传感器充电直至所述电容式传感器充满电；
所述信号采集模块用于采集所述电容式传感器在充电过程中的充电响应信息，并将所述充电响应信息输出至所述微处理器；
所述微处理器用于根据所述充电响应信息生成物理不可复制功能标签；
其中，不同的芯片因加工误差而产生不同的充电响应信息。


2.根据权利要求1所述的电路，其特征在于，所述信号采集模块包括模数转换模块，用于采集所述电容式传感器在充电过程中的模拟电压信号，并将所述模拟电压信号转换为数字电压信号后输出至所述微处理器；所述充电响应信息为所述数字电压信号。


3.根据权利要求2所述的电路，其特征在于，所述微处理器具体用于根据所述数字电压信号、所述恒定电流的电流值和充电时长计算出所述电容式传感器的电容量值，根据所述电容量值生成物理不可复制功能标签。


4.根据权利要求3所述的电路，其特征在于，所述电路还包括计时模块；所述计时模块用于记录充电起始时间和充电结束时间，并将所述充电起始时间和所述充电结束时间发送至所述微处理器；所述充电时长为所述微处理器通过所述充电起始时间和所述充电结束时间计算得到。


5.根据权利要求2所述的电路，其特征在于，所述电路还包括放大器，所述放大器设于所述电容式传感器和所述模数转换模块之间，所述放大器用于对来自所述电容式传感器的模拟电压信号进行放大，并将放大后的模拟电压信号传输至所述模数转换模块。


6.根据权利要求2所述的电路，其特征在于，所述微处理器还用于根据所述数字电压信号生成物理不可复制功能标签。


7.根据权利要求1所述的电路，其特征在于，所述电路还包括存储模块，所述存储模块用于存储所述物理不可复制功能标签。


8.一种物理不可复制功能标签产生方法，通过权利要求1-7任一项所述的电路实现，其特征在于，包括：
所述恒流源模块在所述芯片通电后以恒定电流向所述电容式传感器充电直至所述电容式传感器充满电；
所述信号采集模块采集所述电容式传感...

【专利技术属性】
技术研发人员：张其文，樊海涛，葛晓欢，
申请(专利权)人：浙江省北大信息技术高等研究院，杭州未名信科科技有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33