【技术实现步骤摘要】
本公开涉及芯片加密，尤其涉及一种可控随机可重构的加密电路及其控制方法。
技术介绍
1、随着后摩尔时代的到来，人工智能、物联网、智能汽车等新兴技术飞速发展，数据信息安全的重要性与日俱增，物理不可克隆函数(puf，physically unclonablefunctions)技术是芯片加密的有效手段之一，其利用芯片在制造过程中的随机性进行加密，即采用相同制造工序，也不可能出现两颗相同属性的芯片。puf技术分为弱puf和强puf，弱puf一般是以存储器为硬件载体的，如sram-puf，其利用晶体管阈值电压对工艺的敏感性，即使用同样的制造工艺制造出的晶体管，其阈值电压的分布在一定范围是随机的，利用这个原理，当sram存储单元在特定的工作电压下，其产生0和1的概率是50％；强puf相比于弱puf，是一个更加无序的随机系统，并利用系统的无序性构建一个数量非常大且不可复制的“输入-输出”空间(crp空间)，常见的强puf有基于光学系统的puf以及基于仲裁器的仲裁puf。
2、然而，无论是sram基的弱puf还是仲裁器基的强puf，都是静态随机的，即一旦生产出来就无法再改变，因此对外部破译的抵抗特性较差，对于sram-puf，可以通过物理攻击，获取其puf工作时的存储数据，通过外部模拟仿造实现破译；对于仲裁-puf，可以通过机器学习的方法，拟合得到crp空间的映射规律，从而实现破译。由此，可重构puf的概念应运而生，即在一个硬件puf载体上，其puf码是可以重构的，以此增加其安全性。
3、mram(非挥发性的磁性随机存储
技术实现思路
1、本公开实施例的目的在于提供一种可控随机可重构的加密电路及其控制方法，用以解决现有技术中可重构puf的加密方式依赖mram器件电阻的一致性，无法具有良好的安全性实现的问题。
2、本公开的实施例采用如下技术方案：一种可控随机可重构的加密电路，包括：以预设方式实现级联的多个加密逻辑单元，每个所述加密逻辑单元至少包括：可重构逻辑单元、电压选择单元以及比较单元，其中，所述可重构逻辑单元被配置为根据所述电压选择单元所选择的电压对源码和辅助码进行预设逻辑运算，所述预设逻辑运算的结果作为所述加密逻辑单元的加密结果，其中，所述源码具有可控性，所述辅助码具有随机性；所述电压选择单元被配置为基于所述比较单元输出的比较结果输出不同电压；所述比较单元被配置为对与当前加密逻辑单元级联的上一个加密逻辑单元的辅助码的值与基准值进行比较。
3、本公开实施例还提供了一种如上述的可控随机可重构的加密电路的控制方法，包括：向各个加密逻辑单元的可重构逻辑单元以可控方式写入源码，以随机方式写入辅助码；比较单元对与当前加密逻辑单元级联的上一个加密逻辑单元的辅助码的值与基准值进行比较；电压选择单元基于比较单元输出的比较结果输出不同电压；所述可重构逻辑单元根据所述电压选择单元输出的电压对所述源码和所述辅助码进行预设逻辑运算，并将预设逻辑运算的结果作为所述加密逻辑单元的加密结果。
4、本公开实施例的有益效果在于：加密结果是基于具有可控性的源码和具有随机性的辅助码经过可重构的逻辑运算生成的，并且逻辑运算的重构逻辑是基于与当前加密逻辑单元具有级联关系的上一个加密逻辑单元的辅助码决定的，由于辅助码本身的不可预测性，使加密逻辑单元所实现的逻辑运算关系是不可预测的，极大增加了加密结果的不可预测性。此外，由于源码可控，对于合法的使用者来说，尽管辅助码不可预测，但加密结果是具有源码属性的，而对于攻击者来说，即便其可以获取辅助码和生成的加密结果，但由于逻辑运算的不可逆性，攻击者无法推断源码的内容，并且使用者可进行源码和辅助码的重构，攻击者同样无法预测加密结果。因此，本实施例所提供的加密电路无需依赖器件自身的一致性，即可实现对于使用者来说的可控随机的可重构加密，而对攻击者来说是真随机加密，使安全性得到保证。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种可控随机可重构的加密电路，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的加密电路，其特征在于，所述可重构逻辑单元至少包括：
3.根据权利要求2所述的加密电路，其特征在于，所述第一输入磁性隧道结被配置为基于确定性写入的方式进行阻态调整，使所述第一输入磁性隧道结呈现所述源码对应的阻态；
4.根据权利要求2所述的加密电路，其特征在于，所述电压选择单元至少包括：
5.根据权利要求4所述的加密电路，其特征在于，所述第一驱动电压被配置为，在所述第一输入磁性隧道结和所述第二输入磁性隧道结中的任意一个磁性隧道结处于低阻态的情况下，流经所述输出磁性隧道结的干路电流大于所述输出磁性隧道结的翻转电流，使所述可重构逻辑单元在输入所述第一驱动电压的情况下执行与运算；
6.根据权利要求5所述的加密电路，其特征在于，所述输出磁性隧道结的默认阻态为高阻态，所述翻转电流为所述输出磁性隧道结由高阻态翻转为低阻态的临界翻转电流。
7.根据权利要求4所述的加密电路，其特征在于，所述比较单元至少包括：
8.根据权利要求7所述的加密电
9.一种如权利要求1至8中任一项所述的可控随机可重构的加密电路的控制方法，其特征在于，包括：
10.根据权利要求9所述的控制方法，其特征在于，所述可重构逻辑单元根据所述电压选择单元输出的电压对所述源码和所述辅助码进行预设逻辑运算，包括：
...【技术特征摘要】
1.一种可控随机可重构的加密电路，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的加密电路，其特征在于，所述可重构逻辑单元至少包括：
3.根据权利要求2所述的加密电路，其特征在于，所述第一输入磁性隧道结被配置为基于确定性写入的方式进行阻态调整，使所述第一输入磁性隧道结呈现所述源码对应的阻态；
4.根据权利要求2所述的加密电路，其特征在于，所述电压选择单元至少包括：
5.根据权利要求4所述的加密电路，其特征在于，所述第一驱动电压被配置为，在所述第一输入磁性隧道结和所述第二输入磁性隧道结中的任意一个磁性隧道结处于低阻态的情况下，流经所述输出磁性隧道结的干路电流大于所述输出磁性隧道结的翻转电流，使所述可重构逻辑单元在输入所述第一驱动电压的情况下执行与运算；
6.根据权利要求...
【专利技术属性】
技术研发人员：崔岩，赵星，罗军，
申请(专利权)人：中国科学院微电子研究所，
类型：发明
国别省市：
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