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【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及物理不可克隆函数生成领域,特别是涉及一种基于mram的物理不可克隆函数及其生成方法。
技术介绍
1、puf(物理不可克隆函数)在身份认证、防伪加密等信息安全领域具有重要意义。puf对于给定的输入能够产生一个独有的输出,其产生方式通常基于芯片制备过程中的工艺波动性,这种波动性导致器件之间存在随机的、不可预测的微观差异。
2、基于mram的puf可以利用mtj电阻的随机性,如图1所示,其中rp与rap反映出两种不同电阻态的分布情况,对于同一电阻态的多个mtj,其电阻以平均值为中心呈现正态分布。一种当前已有技术是,将mtj阵列中每个mtj均写为同一态,然后与电阻值等于该电阻态电阻平均值的参考电阻比较,产生puf序列。但该方法的缺点在于,热噪声对电阻测量值影响较大,使得puf的可重复性较低。而另一种改进的方法是,比较两个mtj,并根据比较结果将两个mtj写为互补的电阻态,从而增加两个mtj之间的电阻差值,虽然本方法能在一定程度上提高puf的可重复性及工作稳定性,但对于应用于安全领域的puf而言仍有不足,且缺乏抗磁干扰能力。
3、因此,如何提供一种可重复性高、工作稳定性强且抗干扰能力强的puf生成方法,是本领域技术人员亟待解决的问题。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是提供一种基于mram的物理不可克隆函数及其生成方法,以解决现有技术中物理不可克隆函数稳定性差,可重复性较低,且抗干扰能力差的问题。
2、为解决上述技术问题,本专利技术提供一种
3、步骤1,确定待较mtj组;其中,所述待较mtj组包括两个电阻态相同的目标mtj;
4、步骤2,比较同组的两个所述目标mtj的电阻值的大小;
5、步骤3,根据同组的两个所述目标mtj的电阻值的比较结果,确定对应的响应值,并击穿同组的两个所述目标mtj中的执行mtj;
6、步骤4,循环步骤1至步骤3,直至经过处理的待较mtj组覆盖puf生成区,并根据全部的待较mtj组对应的响应值确定基于mram的物理不可克隆函数。
7、可选地,在所述的基于mram的物理不可克隆函数的生成方法中,所述待较mtj组为2t2r单元。
8、可选地,在所述的基于mram的物理不可克隆函数的生成方法中,所述比较同组的两个所述目标mtj的电阻值的大小包括:
9、通过读出放大器比较同组的两个所述目标mtj的电阻值的大小。
10、可选地,在所述的基于mram的物理不可克隆函数的生成方法中,所述读出放大器包括偏差消除电路。
11、可选地,在所述的基于mram的物理不可克隆函数的生成方法中,所述确定待较mtj组包括:
12、确定待处理mtj组;
13、通过写电路对所述待处理mtj组写入同一电阻态,得到待较mtj组。
14、可选地,在所述的基于mram的物理不可克隆函数的生成方法中,在步骤1之前,还包括:
15、通过写电路对所述puf生成区中的全部mtj写入同一电阻态。
16、可选地,在所述的基于mram的物理不可克隆函数的生成方法中,所述根据同组的两个所述目标mtj的电阻值的比较结果,确定对应的响应值包括:
17、根据同组的两个所述目标mtj的电阻值的比较结果,通过寄存器和/或锁存器输出对应的响应值。
18、可选地,在所述的基于mram的物理不可克隆函数的生成方法中,所述确定对应的响应值,并击穿同组的两个所述目标mtj中的执行mtj包括:
19、确定对应的响应值,并击穿同组的两个所述目标mtj中的电阻值较小的目标mtj。
20、可选地,在所述的基于mram的物理不可克隆函数的生成方法中,所述根据同组的两个所述目标mtj的电阻值的比较结果,确定对应的响应值,并击穿同组的两个所述目标mtj中的电阻值较小的目标mtj包括:
21、获取同组的两个所述目标mtj的编号n及m,其中n小于m;
22、当n号mtj的电阻值小于m号mtj的电阻值时,确定响应值为0,并击穿所述n号mtj;
23、当m号mtj的电阻值小于n号mtj的电阻值时,确定响应值为1,并击穿所述m号mtj。
24、一种基于mram的物理不可克隆函数,所述物理不可克隆函数为通过如上述任一种所述的基于mram的物理不可克隆函数的生成方法得到的物理不可克隆函数。
25、本专利技术所提供的基于mram的物理不可克隆函数的生成方法,包括步骤1,确定待较mtj组;其中,所述待较mtj组包括两个电阻态相同的目标mtj;步骤2,比较同组的两个所述目标mtj的电阻值的大小;步骤3,根据同组的两个所述目标mtj的电阻值的比较结果,确定对应的响应值,并击穿同组的两个所述目标mtj中的执行mtj;步骤4,循环步骤1至步骤3,直至经过处理的待较mtj组覆盖puf生成区,并根据全部的待较mtj组对应的响应值确定基于mram的物理不可克隆函数。
26、本专利技术中对同一组中的两个目标mtj进行电阻值的大小比较,并将其中之一直接击穿,由于mtj正常工作时的两种电阻态均与击穿状态下的电阻值差距巨大,因此击穿后,同一组中的两个目标mtj的阻值关系大小便会固定下来,在绝大多数外部条件下进行测量结果均不会发生改变,大大提升了物理不可克隆函数的可重复性,避免了热干扰与磁力干扰的影响,提高了其工作稳定性。本专利技术同时还提供了一种具有上述有益效果的mram的物理不可克隆函数。
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1.一种基于MRAM的物理不可克隆函数的生成方法,其特征在于,包括:
2.如权利要求1所述的基于MRAM的物理不可克隆函数的生成方法,其特征在于,所述待较MTJ组为2T2R单元。
3.如权利要求1所述的基于MRAM的物理不可克隆函数的生成方法,其特征在于,所述比较同组的两个所述目标MTJ的电阻值的大小包括:
4.如权利要求3所述的基于MRAM的物理不可克隆函数的生成方法,其特征在于,所述读出放大器包括偏差消除电路。
5.如权利要求1所述的基于MRAM的物理不可克隆函数的生成方法,其特征在于,所述确定待较MTJ组包括:
6.如权利要求1所述的基于MRAM的物理不可克隆函数的生成方法,其特征在于,在步骤1之前,还包括:
7.如权利要求1所述的基于MRAM的物理不可克隆函数的生成方法,其特征在于,所述根据同组的两个所述目标MTJ的电阻值的比较结果,确定对应的响应值包括:
8.如权利要求1至7任一项所述的基于MRAM的物理不可克隆函数的生成方法,其特征在于,所述确定对应的响应值,并击穿同组的两个所述目标M
9.如权利要求8所述的基于MRAM的物理不可克隆函数的生成方法,其特征在于,所述根据同组的两个所述目标MTJ的电阻值的比较结果,确定对应的响应值,并击穿同组的两个所述目标MTJ中的电阻值较小的目标MTJ包括:
10.一种基于MRAM的物理不可克隆函数,其特征在于,所述物理不可克隆函数为通过如权利要求1至9任一项所述的基于MRAM的物理不可克隆函数的生成方法得到的物理不可克隆函数。
...【技术特征摘要】
1.一种基于mram的物理不可克隆函数的生成方法,其特征在于,包括:
2.如权利要求1所述的基于mram的物理不可克隆函数的生成方法,其特征在于,所述待较mtj组为2t2r单元。
3.如权利要求1所述的基于mram的物理不可克隆函数的生成方法,其特征在于,所述比较同组的两个所述目标mtj的电阻值的大小包括:
4.如权利要求3所述的基于mram的物理不可克隆函数的生成方法,其特征在于,所述读出放大器包括偏差消除电路。
5.如权利要求1所述的基于mram的物理不可克隆函数的生成方法,其特征在于,所述确定待较mtj组包括:
6.如权利要求1所述的基于mram的物理不可克隆函数的生成方法,其特征在于,在步骤1之前,还包括:
7.如权利要求1所...
【专利技术属性】
技术研发人员:张楠,何世坤,郝午阳,
申请(专利权)人:浙江驰拓科技有限公司,
类型:发明
国别省市:
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