支持PQK加密的汽车处理器制造技术

本发明专利技术涉及用于控制汽车中的装置的安全微控制器(1)，其包括半导体基板、存储元件、至少一个内部总线(2)、至少一个8/16/32/64位微控制器内核、一个或多个数据接口以及至少一个用于真随机数的基于量子过程的生成器(15)。存储元件、数据接口、基于量子过程的生成器(15)和微控制器内核(16)连接至内部总线(2)。基于量子过程的生成器(15)在微控制器内核(16)的请求下生成随机数，并且提供随机数。微控制器内核(16)使用来自其一个或多个存储元件的程序并且使用随机数来生成密钥。微控制器内核(16)使用来自其一个或多个存储元件的程序和密钥来对与安全微控制器(1)的外部装置交换的数据进行加密和解密。半导体基板一体地包括此处列出的安全微控制器(1)的部分装置。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】

本专利技术涉及微控制器，其特别包括至少一个用于真随机数的基于量子过程的生成器(量子随机数生成器：qrng)作为随机数生成器，特别是用于加密。

技术介绍

1、汽车工业和其他分支工业越来越多地受到各种各样的盗版攻击。造假者抄袭相关工业制造商的零部件和产品，并且通常使用其品牌名称。另一个危险点是黑客攻击，例如影响产品内或进出产品的数据传输，如在车对车或车对x通信或在车辆的部件内的数据通信中，这在自主系统中以及在从外部与这种自主系统的数据通信中以及从这些自主系统到外部的数据通信中在防止黑客攻击方面特别重要。

2、目前在这种系统中使用的用于数据加密的随机数生成器的熵特性大多是不足的。用于真随机数的基于量子过程的生成器(量子随机数生成器：qrng)在现有技术中是已知的，但是它们难以集成或具有较差的量子产率。

3、例如，在以下文件中说明了利用微控制器和用于生成随机数的基于量子过程的生成器的数据和信号处理单元的细节：

4、-us-b-10 802 800

5、-回话秘钥(session key)。参见：维基百科，免费百科全书本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种用于控制汽车中的装置的微控制器，包括：

2.根据权利要求1所述的微控制器，其特征在于，所述至少一个第二SPAD二极管(45)的发射信号具有第一尖峰(601)和比所述第一尖峰(601)大的第二尖峰(602)，其中所述第一尖峰和所述第二尖峰(601、602)分别大于可定义的参考值(404.1、603)，其中所述第一尖峰(601)是由于所述至少一个第二SPAD二极管(45)的自发光子发射而没有同时引起所述至少一个第二SPAD二极管(45)的激发光子发射所产生的，并且所述第二尖峰(602)是由于同时发生由所述至少一个第一SPAD二极管(44)的光子接收而激发的所述至少一个第二...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

1.一种用于控制汽车中的装置的微控制器，包括：

2.根据权利要求1所述的微控制器，其特征在于，所述至少一个第二spad二极管(45)的发射信号具有第一尖峰(601)和比所述第一尖峰(601)大的第二尖峰(602)，其中所述第一尖峰和所述第二尖峰(601、602)分别大于可定义的参考值(404.1、603)，其中所述第一尖峰(601)是由于所述至少一个第二spad二极管(45)的自发光子发射而没有同时引起所述至少一个第二spad二极管(45)的激发光子发射所产生的，并且所述第二尖峰(602)是由于同时发生由所述至少一个第一spad二极管(44)的光子接收而激发的所述至少一个第二spad二极管(45)的自发光子发射所产生的，并且所述基于量子过程的生成器(15)的所述处理电路基于第二尖峰(602)的时间间隔与阈值的比较或基于第二尖峰(602)的时间间隔的相互比较来生成第一逻辑值或第二逻辑值作为用于生成所述随机数的位。

3.根据权利要求2所述的微控制器，其特征在于，所述处理电路基于两个尖峰(602)之间的时间间隔与阈值的比较来生成所述第一逻辑值或所述第二逻辑值，并且如果所述时间间隔小于所述阈值，则所述处理电路输出所述第一逻辑值作为所述随机数的位，并且如果所述时间间隔大于所述阈值，则输出所述第二逻辑值作为所述随机数的位。

4.根据权利要求2所述的微控制器，其特征在于，所述处理电路基于不同对的第二尖峰(602)中的所述第二尖峰(602)的时间间隔的比较生成所述第一逻辑值或所述第二逻辑值，并且如果最后出现的第二尖峰(602)的时间间隔小于例如倒数第二个第二尖峰(602)与倒数第三个第二尖峰(602)之间或其他先前的第二尖峰(602)对之间的时间间隔，则所述处理电路输出所述第一逻辑值作为用于生成所述随机数的位，并且如果最后出现的第二尖峰(602)的时间间隔大于例如倒数第二个第二尖峰(602)与倒数第三个第二尖峰(602)之间或其他先前的第二尖峰(60)对之间的时间间隔，则输出所述第二逻辑值作为用于生成所述随机数的位。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的微控制器，其特征在于多对第一spad二极管(44)和第二spad二极管(45)，其中所述第二spad二极管(45)的发射信号能馈送到所述处理电路，并且所述处理电路基于各第二spad二极管(45)的发射信号输出用于生成所述随机数的位中的不同位。

6.根据权利要求1至4中任一项所述的微控制器，其特征在于一对第一spad二极管(44)和第二spad二极管(45)，其中所述处理电路依次输出用于生成所述随机数的位的逻辑值。

7.根据权利要求1至4中任一项所述的微控制器，其特征在于单个第一spad二极管(44)和与所述单个spad二极管(44)光学耦合的多个第二spad二极管(45)，其中所述第二spad二极管(45)的发射信号能馈送到所述处理电路，并且所述处理电路基于各第二spad二极管(45)的发射信号输出用于生成所...

【专利技术属性】
技术研发人员：简·劳布罗克，托马斯·罗特，茱莉亚·克尔贝尔，克里斯蒂安·拉默斯，
申请(专利权)人：艾尔默斯半导体欧洲股份公司，
类型：发明
国别省市：