随机数生成装置和方法制造方法及图纸

本申请公开了一种随机数生成装置和方法，涉及硬件加密领域，用于稳定地产生随机数。随机数生成装置，包括：第一物理不可克隆函数PUF计算模块，包括第一阻变式随机存取存储器RRAM器件和第二RRAM器件，第一RRAM器件和第二RRAM器件的初始状态为高阻态；自适应分离电路，分别连接第一RRAM器件和第二RRAM器件，并用于向第一RRAM器件和第二RRAM器件施加写电压，以及，当检测到第一RRAM器件从高阻态切换到低阻态时，停止向第一RRAM器件和第二RRAM器件施加写电压；读电路，分别连接第一RRAM器件和第二RRAM器件，并用于根据第一RRAM器件的低阻态以及第二RRAM器件的阻态的差值获得第一随机数，其中，第二RRAM器件的阻态高于第一RRAM器件的低阻态。

【技术实现步骤摘要】
随机数生成装置和方法
本申请涉及硬件加密领域，尤其涉及一种随机数生成装置和方法。
技术介绍
当今，物联网(internetofthings，IOT)终端节点(例如可穿戴设备、家用电器和各种传感器等)无处不在，这些终端节点的信息安全逐渐引起广泛关注，使得在实际应用中对关键信息进行加密的必要性越来越高。加密密钥生成和存储的要求是：确保密钥不可预测，并具有唯一的随机源；具有能够可靠存储密钥的受保护的存储器。PUF技术能够同时满足上述对加密密钥的两个要求。然而，要获得一个高效可靠的PUF仍然是一个挑战。如图1所示，为一种物理不可克隆函数(physicalunclonablefunction，PUF)结构，包括第一晶体管11、第二晶体管12、第三晶体管13和第四晶体管14。第一晶体管11和第三晶体管13为选通管，当字线(wordline，WL)置位时可以通过上述选通管来选通该PUF结构。第二晶体管12和第四晶体管14为随机源产生器件，在被施加高压时，这两个晶体管的栅氧层的断裂时间表现出一定的差异性，从而产生一位随机数，该随机数即可以作为加本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种随机数生成装置，其特征在于，包括：/n第一物理不可克隆函数PUF计算模块，包括第一阻变式随机存取存储器RRAM器件和第二RRAM器件，所述第一RRAM器件和所述第二RRAM器件的初始状态为高阻态；/n自适应分离电路，分别连接所述第一RRAM器件和所述第二RRAM器件，并用于向所述第一RRAM器件和所述第二RRAM器件施加写电压，以及，当检测到所述第一RRAM器件从所述高阻态切换到低阻态时，停止向所述第一RRAM器件和所述第二RRAM器件施加所述写电压；/n读电路，分别连接所述第一RRAM器件和所述第二RRAM器件，并用于根据所述第一RRAM器件的低阻态以及所述第二RRAM器件的阻态的差...

【技术特征摘要】
1.一种随机数生成装置，其特征在于，包括：
第一物理不可克隆函数PUF计算模块，包括第一阻变式随机存取存储器RRAM器件和第二RRAM器件，所述第一RRAM器件和所述第二RRAM器件的初始状态为高阻态；
自适应分离电路，分别连接所述第一RRAM器件和所述第二RRAM器件，并用于向所述第一RRAM器件和所述第二RRAM器件施加写电压，以及，当检测到所述第一RRAM器件从所述高阻态切换到低阻态时，停止向所述第一RRAM器件和所述第二RRAM器件施加所述写电压；
读电路，分别连接所述第一RRAM器件和所述第二RRAM器件，并用于根据所述第一RRAM器件的低阻态以及所述第二RRAM器件的阻态的差值获得第一随机数，其中，所述第二RRAM器件的阻态高于所述第一RRAM器件的所述低阻态。


2.根据权利要求1所述的随机数生成装置，其特征在于，所述第一PUF计算模块还包括：
第一选择器，分别连接所述第一RRAM器件和所述第二RRAM器件，并用于控制流过所述第一RRAM器件和所述第二RRAM器件的电流。


3.根据权利要求1所述的随机数生成装置，其特征在于，所述第一PUF计算模块还包括：
第二选择器，连接所述第一RRAM器件，用于控制流过所述第一RRAM器件的电流；
第三选择器，连接所述第二RRAM器件，用于控制流过所述第二RRAM器件的电流。


4.根据权利要求1所述的随机数生成装置，其特征在于，还包括：
第二PUF计算模块，包括第三RRAM器件和第四RRAM器件；
所述读电路，还分别连接所述第三RRAM器件和所述第四RRAM器件；
其中，所述读电路和所述第三RRAM器件连接的方式与所述读电路和所述第二RRAM器件连接的方式相同，所述读电路和所述第四RRAM器件连接的方式与所述读电路和所述第一RRAM器件连接的方式相同。<...

【专利技术属性】
技术研发人员：申小龙，闫鑫，赵俊峰，薛晓勇，唐文涛，
申请(专利权)人：华为技术有限公司，复旦大学，
类型：发明
国别省市：广东;44