基于瞬态效应环形振荡器的强PUF电路及响应生成方法技术

本发明专利技术公开了基于瞬态效应环形振荡器的强PUF电路及响应生成方法，该强PUF电路包括：第一TERO阵列模块和第二TERO阵列模块；第一选择器和第二选择器，用来从第一TERO阵列模块和第二TERO阵列模块中分别选择一TERO单元产生振荡信号；路径选择器，用来控制两路振荡信号的传输路径；第一计数器和第二计数器，用来对振荡信号计数；比较器，用来比较计数值并产生输出响应；异或模块，用来将比较器的输出响应与暂存的响应待用值进行异或运算，以及采用异或运算值更新响应待用值，并输出最终异或运算值作为最终响应。异或模块可使比较器每次的输出响应都能影响最终响应。本发明专利技术可产生海量激励响应，可减少锁定现象，提高安全性。提高安全性。提高安全性。

【技术实现步骤摘要】
基于瞬态效应环形振荡器的强PUF电路及响应生成方法


[0001]本申请属于电路设计和信息安全
，具体涉及基于瞬态效应环形振荡器的强PUF电路及响应生成方法。

技术介绍

[0002]随着现代科技的不断发展，万物智能时代已经到来，万物互联已成为现实。物联网（Iot）将生活中的大量电子产品相互连接，且其部署及应用范围正在扩大，但同时也带来了一些关于安全和隐私的挑战。这些安全挑战是在全球范围内大规模部署物联网的主要障碍，提高保护和安全机制成为解决这些问题的关键。而物理不可克隆电路（PUF）是确保身份验证、访问控制和可追溯性的一种很有前途的方法。PUF可以提供成本低且安全性高的身份验证功能。
[0003]现已存在的PUF类型众多，可分为弱PUF和强PUF两大类。弱PUF产生的激励响应对（CRP）数目有限，而强PUF由于能够产生海量的激励响应对，所以比弱PUF具有更广泛的应用前景。仲裁器PUF（Arbiter PUF）是最经典的强PUF电路，但在现场可编程门阵列（FPGA）上实现时很难达到良好的对称性，导致唯一性差。所以提出了基于环形振荡器的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.基于瞬态效应环形振荡器的强PUF电路，其特征是，包括：第一TERO阵列模块和第二TERO阵列模块，均包括N个TERO单元；选择控制器，用来向第一选择器和第二选择器输入选择信号；第一选择器和第二选择器，分别连接第一TERO阵列模块和第二TERO阵列模块,用来根据接收的选择信号，每次从第一TERO阵列模块和第二TERO阵列模块中分别选择一与选择信号对应的TERO单元产生振荡信号，并传输至路径选择器；路径选择器，用来根据外部输入的激励信号，以激励信号对应的传输路径将每次产生的两路振荡信号分别传输至第一计数器和第二计数器；第一计数器和第二计数器，用来对输入的振荡信号计数；比较器，用来比较第一计数器和第二计数器的计数值并产生输出响应；异或模块，用来将比较器每次的输出响应与暂存的响应待用值进行异或运算，以及采用每次的异或运算值更新响应待用值；当所有TERO单元均被选择过，异或模块输出最终的异或运算值作为最终响应。2.如权利要求1所述的基于瞬态效应环形振荡器的强PUF电路，其特征是：所述TERO单元包括两个结构相同且对称的分支，各分支均包括依次串联的一与门和若干个反相器；两分支中与门的两输入端均分别连接同一输入信号Init和另一分支的输出端，与门的一输出端连接反相器。3.如权利要求1所述的基于瞬态效应环形振荡器的强PUF电路，其特征是：所述异或模块包括一异或运算单元和一D触发器，其中，异或运算单元连接比较器和D触发器，异或运算单元用来将比较器每次的输出响应与D触发器中暂存的响应待用值进行异或运算，并采用每次的异或运算值更新D触发器中暂存的响应待用值。4.如权利要求1所述的基于瞬态效应环形振荡器的强PUF电路，其特征是：所述传输路径包括平行传输路径和交叉传输路径；其中，平行传输路径指：第一TERO阵列模块和第二TERO阵列模块产生的振荡信号分别传输至第一计数器和第二计数器；交叉传输路径指：第一TERO阵列模块和第二TERO阵列模块产生的振荡信号分别传输至第二计数器和第一计数器。5.采用权利要求1
‑
4中任一项所述的基于瞬态效应环形振荡器的强PUF电路的响应生成方法，其特征是，包括：（1）选择控制器根据预设的选择规则，控制第一选择器和第二选择器每次从第一TERO阵列模块和第二TERO阵列模块中分别选择一TERO单元同时产生振荡信号，并传输至路径选择器；（2）路径选择器接收外部的N比特激励信...

【专利技术属性】
技术研发人员：贺章擎，王筱涵，柯涛，马锐，张寅，
申请(专利权)人：湖北工业大学，
类型：发明
国别省市：