一种物理不可复制功能标签产生方法及电路技术

本发明专利技术公开了一种物理不可复制功能标签产生方法及电路，该方法包括：使芯片通电工作，通过模数转换模块对所述芯片上的若干模拟功能电路模块进行多次模拟电压信号采样；所述模数转换模块将采样得到的每个模拟电压信号转换为数字电压信号，再将所述数字电压信号传输给微处理器；所述微处理器将所有所述数字电压信号的电压值数据按照其对应的采样顺序拼接起来，生成物理不可复制功能标签。本发明专利技术实施例提供的物理不可复制功能标签产生方法，设计科学，操作简单方便，利用简单电路对芯片本身的若干模拟功能模块的电压信号采样，快速生成PUF标签，耗时时间短，效率高，且完全满足PUF标签的随机性、唯一性需求。

Generation method and circuit of physical non replicable function label

【技术实现步骤摘要】
一种物理不可复制功能标签产生方法及电路
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方法及电路。
技术介绍
随着越来越多地使用利用集成电路的电子器件以为各种不同应用提供不同类型信息，越来越需要充分保护可能存储在电子器件中的敏感和关键信息，以将对此类信息的访问仅限制于允许访问该信息的其它器件。应用的一些实例包括器件的认证、器件内的机密信息的保护以及两个或更多器件之间的通信的确保。PUF(即物理不可复制功能：physicalunclonablefunction)技术是应用于集成电路芯片安全领域的新方法。PUF是一种芯片领域的“生物特征”识别技术，也可以称之为“芯片指纹”技术。PUF从各个芯片中提取每个芯片特有的“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。PUF技术的原理在于，不同芯片在制造过程中总会产生许多不可避免的个体差异。芯片的制造差异来自两个方面，一个是芯片的固有结构差异，另一个就是制造过程中由于外界条件的影响所产生的随机差异。芯片是通过晶片经显影、刻蚀等步骤制成的，而且即便是同一晶棒上切下来的晶片，它们也存在各自的结构差异，这种物理结构差异称为芯片的固有结构差异；芯片在制造的过程中，由于温度、电压等外界条件的随机差异，即使芯片的版图是完全一致的，制造出的芯片也不可避免地存在差异性，这种差异称之为芯片的随机差异。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”信息即使是芯片的制造商也无法复制和预测。现有技术的PUF标签生成方法过于复杂，操作不便，且耗时较长，效率不高。
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方法，包括：使芯片通电工作，通过模数转换模块对所述芯片上的若干模拟功能电路模块进行多次模拟电压信号采样；采样总次数是由预设的物理不可复制功能标签数据位宽与模数转换模块位宽之比决定的；所述模数转换模块将采样得到的每个模拟电压信号转换为数字电压信号，再将所述数字电压信号传输给微处理器；所述微处理器将所有所述数字电压信号的电压值数据按照其对应的采样顺序拼接起来，生成物理不可复制功能标签。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存储在存储模块中。进一步地，所述进行多次模拟电压信号采样的采样总次数是由预设的物理不可复制功能标签数据位宽与模数转换模块位宽之比确定的。进一步地，所述采样总次数根据以下方式确定：当物理不可复制功能标签数据位宽/模数转换模块位宽的值不是整数时，采样总次数＝[物理不可复制功能标签数据位宽/模数转换模块位宽]+1；当物理不可复制功能标签数据位宽/模数转换模块位宽的值是整数时，采样总次数＝物理不可复制功能标签数据位宽/模数转换模块位宽。进一步地，所述对所述芯片上的若干模拟功能电路模块进行多次模拟电压信号采样包括：使所述芯片处于某一种工作模式，然后从所述若干模拟功能电路模块中选取若干模拟功能电路模块进行模拟电压信号采样，确保在所述芯片所具有的所有工作模式中，在每种工作模式下至少进行一次模拟电压信号采样。进一步地，所述方法是在所述芯片处于未校准状态时进行的。进一步地，所述对所述芯片上的若干模拟功能电路模块进行多次模拟电压信号采样包括：对每个模拟功能电路的模拟电压信号进行一次或多于一次的采样。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电路，包括：模数转换模块，用于对芯片上的若干模拟功能电路模块进行多次模拟电压信号采样，将采样得到的每个模拟电压信号转换为数字电压信号，再将所述数字电压信号传输给微处理器；微处理器，用于将所有所述数字电压信号的电压值数据按照其对应的采样顺序拼接起来，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，用于存储所述物理不可复制功能标签。进一步地，所述存储模块包括9个可编程电阻式存储器且排列成3×3阵列，其中同一行的存储器用一位线连接，同一列的存储器用一字线连接；所述各存储器均被配置为处于数据状态。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方法，设计科学，操作简单方便，利用简单电路对芯片本身的若干模拟功能模块的电压信号采样，快速生成PUF标签，耗时时间短，效率高，且完全满足PUF标签的随机性、唯一性需求。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的物理不可复制功能标签产生方法流程图；图2为本公开一个实施例的物理不可复制功能标签产生电路结构框图。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，诸如通用字典中定义的那些术语，应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样被特定定义，否则不会用理想化或过于正式的含义来解释。如图1所示，本申请一个实施例提供一种物理不可复制功能标签产生方法，包括：S1、使芯片在未校准状态下通电工作，通过模数转换模块(ADC)对所述芯片上的若干模拟功能电路模块进行多次模拟电压信号采样；芯片如果具有多种工作模式，则可以调整芯片使其处于不同的工作模式，然后从所述若干模拟功能电路模块中选取若干模拟功能电路模块进行模拟电压信号采样，确保在所述芯片所具有的所有种工作模式中，在每种工作模式下至少进行一次模拟电压信号采样，例如使芯片处于低功耗模式、待机本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种物理不可复制功能标签产生方法，其特征在于，包括：/n使芯片通电工作，通过模数转换模块对所述芯片上的若干模拟功能电路模块进行多次模拟电压信号采样；/n所述模数转换模块将采样得到的每个模拟电压信号转换为数字电压信号，再将所述数字电压信号传输给微处理器；/n所述微处理器将所有所述数字电压信号的电压值数据按照其对应的采样顺序拼接起来，生成物理不可复制功能标签。/n

【技术特征摘要】
1.一种物理不可复制功能标签产生方法，其特征在于，包括：
使芯片通电工作，通过模数转换模块对所述芯片上的若干模拟功能电路模块进行多次模拟电压信号采样；
所述模数转换模块将采样得到的每个模拟电压信号转换为数字电压信号，再将所述数字电压信号传输给微处理器；
所述微处理器将所有所述数字电压信号的电压值数据按照其对应的采样顺序拼接起来，生成物理不可复制功能标签。


2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，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存储在存储模块中。


3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述多次模拟电压信号采样的采样总次数是由预设的物理不可复制功能标签数据位宽与模数转换模块位宽之比确定的。


4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述采样总次数根据以下方式确定：
当物理不可复制功能标签数据位宽/模数转换模块位宽的值不是整数时，采样总次数＝[物理不可复制功能标签数据位宽/模数转换模块位宽]+1；
当物理不可复制功能标签数据位宽/模数转换模块位宽的值是整数时，采样总次数＝物理不可复制功能标签数据位宽/模数转换模块位宽。


5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对所述芯片上的若干模拟功能电路模块进行多次模拟电压信号采样包括：使所述芯...

【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