一种物理不可克隆函数电路、芯片及设备的制作方法

    专利查询2026-02-28  6


    本发明涉及计算机,尤其涉及一种物理不可克隆函数电路、芯片及设备。


    背景技术:

    1、物理不可克隆函数(physical unclonable functions,puf)是一种硬件安全技术。芯片内部通常设置有物理不可克隆函数电路。在芯片中的其他模块将一个激励信号输入至物理不可克隆函数电路之后,物理不可克隆函数电路会利用内在物理构造的随机差异输出一个不可预测的响应。

    2、相关技术中,常用的物理不可克隆函数电路包含多个环形振荡器。在芯片中的其他模块将一个激励信号输入至物理不可克隆函数电路之后,物理不可克隆函数电路会通过比较多个环形振荡器的计数值来产生一个随机的数据作为对激励信号的响应,输出对激励信号的响应。基于多个环形振荡器的物理不可克隆函数电路的复杂性较高,成本较高,使得物理不可克隆函数电路的应用受到限制。


    技术实现思路

    1、本发明提供了一种物理不可克隆函数电路、芯片及设备,以解决相关技术中的物理不可克隆函数电路的复杂性较高,成本较高,使得物理不可克隆函数电路的应用受到限制的问题。

    2、根据本发明的一方面,提供了一种物理不可克隆函数电路,包括:多路复用器和预设数量的模数转换器;

    3、其中,每个模数转换器中设置有模数转换器通道;

    4、所述多路复用器与各所述模数转换器连接,用于在接收到激励信号之后,在各所述模数转换器中确定一个目标模数转换器,发送失调电压值检测指令至所述目标模数转换器,以使所述目标模数转换器确定所述目标模数转换器中的各个模数转换器通道的失调电压值,将各个模数转换器通道的失调电压值存储至所述目标模数转换器的控制寄存器中;从所述目标模数转换器的控制寄存器中读取所述目标模数转换器中的各个模数转换器通道的失调电压值;比较所述目标模数转换器中的各个模数转换器通道的失调电压值之间的数值大小关系,得到每一个模数转换器通道的失调电压值与其他的各个模数转换器通道的失调电压值之间的比较结果;根据各个比较结果,确定与所述激励信号对应的响应数据,输出所述响应数据;

    5、各所述模数转换器,用于在接收到失调电压值检测指令之后,确定各个模数转换器通道的失调电压值,将各个模数转换器通道的失调电压值存储至模数转换器的控制寄存器中。

    6、所述多路复用器,用于在接收到激励信号之后,在各所述模数转换器中随机选取一个模数转换器作为目标模数转换器,发送失调电压值检测指令至所述目标模数转换器。

    7、各所述模数转换器中设置有n个模数转换器通道;

    8、各所述模数转换器,用于在接收到失调电压值检测指令之后,确定n个模数转换器通道的失调电压值,将n个模数转换器通道的失调电压值存储至模数转换器的控制寄存器中。

    9、所述多路复用器,用于从所述目标模数转换器的控制寄存器中读取所述目标模数转换器中的n个模数转换器通道的失调电压值。

    10、所述多路复用器,用于按照预设比较顺序,比较所述目标模数转换器中的n个模数转换器通道的失调电压值之间的数值大小关系,得到每一个模数转换器通道的失调电压值与其他的n-1个模数转换器通道的失调电压值之间的比较结果。

    11、所述多路复用器,用于根据各个比较结果以及预设的比较结果与二进制数据之间的对应关系,确定与各个比较结果对应的二进制数据;对与各个比较结果对应的二进制数据进行拼接,得到拼接数据;将所述拼接数据确定为与所述激励信号对应的响应数据,输出所述响应数据。

    12、所述多路复用器,用于根据各个比较结果的比较顺序,对与各个比较结果对应的二进制数据进行拼接,得到拼接数据。

    13、所述多路复用器,用于在检测到所述目标模数转换器中的两个目标模数转换器通道的失调电压值相同时,控制所述目标模数转换器重新确定两个目标模数转换器通道的失调电压值。

    14、根据本发明的另一方面,提供了一种芯片,包括本发明任一实施例所述的物理不可克隆函数电路。

    15、根据本发明的另一方面,提供了一种电子设备,包括本发明任一实施例所述的芯片。

    16、本发明实施例的技术方案中,多路复用器在接收到激励信号之后,在各模数转换器中确定一个目标模数转换器,发送失调电压值检测指令至目标模数转换器,以使目标模数转换器确定目标模数转换器中的各个模数转换器通道的失调电压值,将各个模数转换器通道的失调电压值存储至目标模数转换器的控制寄存器中;然后多路复用器从目标模数转换器的控制寄存器中读取目标模数转换器中的各个模数转换器通道的失调电压值;多路复用器比较目标模数转换器中的各个模数转换器通道的失调电压值之间的数值大小关系,得到每一个模数转换器通道的失调电压值与其他的各个模数转换器通道的失调电压值之间的比较结果;最后多路复用器根据各个比较结果,确定与激励信号对应的响应数据,输出响应数据,解决了相关技术中的物理不可克隆函数电路的复杂性较高,成本较高,使得物理不可克隆函数电路的应用受到限制的问题,可以基于一个多路复用器和芯片中的各个模数转换器来产生一个不可预测的数据作为对激励信号的响应,输出对激励信号的响应,复杂性较低,成本较低,易于实施,避免物理不可克隆函数电路的应用受到限制。

    17、应当理解,本部分所描述的内容并非旨在标识本发明的实施例的关键或重要特征,也不用于限制本发明的范围。本发明的其它特征将通过以下的说明书而变得容易理解。



    技术特征:

    1.一种物理不可克隆函数电路,其特征在于,包括:多路复用器和预设数量的模数转换器;

    2.根据权利要求1所述的物理不可克隆函数电路,其特征在于,所述多路复用器,用于在接收到激励信号之后,在各所述模数转换器中随机选取一个模数转换器作为目标模数转换器,发送失调电压值检测指令至所述目标模数转换器。

    3.根据权利要求1所述的物理不可克隆函数电路,其特征在于,各所述模数转换器中设置有n个模数转换器通道;

    4.根据权利要求3所述的物理不可克隆函数电路,其特征在于,所述多路复用器,用于从所述目标模数转换器的控制寄存器中读取所述目标模数转换器中的n个模数转换器通道的失调电压值。

    5.根据权利要求4所述的物理不可克隆函数电路,其特征在于,所述多路复用器,用于按照预设比较顺序,比较所述目标模数转换器中的n个模数转换器通道的失调电压值之间的数值大小关系,得到每一个模数转换器通道的失调电压值与其他的n-1个模数转换器通道的失调电压值之间的比较结果。

    6.根据权利要求5所述的物理不可克隆函数电路,其特征在于,所述多路复用器,用于根据各个比较结果以及预设的比较结果与二进制数据之间的对应关系,确定与各个比较结果对应的二进制数据;对与各个比较结果对应的二进制数据进行拼接,得到拼接数据;将所述拼接数据确定为与所述激励信号对应的响应数据,输出所述响应数据。

    7.根据权利要求6所述的物理不可克隆函数电路,其特征在于,所述多路复用器,用于根据各个比较结果的比较顺序,对与各个比较结果对应的二进制数据进行拼接,得到拼接数据。

    8.根据权利要求1所述的物理不可克隆函数电路,其特征在于,所述多路复用器,用于在检测到所述目标模数转换器中的两个目标模数转换器通道的失调电压值相同时,控制所述目标模数转换器重新确定两个目标模数转换器通道的失调电压值。

    9.一种芯片,其特征在于,包括如权利要求1-8任一项所述的物理不可克隆函数电路。

    10.一种电子设备,其特征在于,包括如权利要求9所述的芯片。


    技术总结
    本发明公开了一种物理不可克隆函数电路、芯片及设备。物理不可克隆函数电路包括:多路复用器和预设数量的模数转换器;每个模数转换器中设置有模数转换器通道;多路复用器,用于在接收到激励信号之后,确定一个目标模数转换器,发送失调电压值检测指令至目标模数转换器;读取目标模数转换器中的各个模数转换器通道的失调电压值;得到每一个模数转换器通道的失调电压值与其他的各个模数转换器通道的失调电压值之间的比较结果;根据各个比较结果,确定与激励信号对应的响应数据,输出响应数据。本发明实施例可以基于一个多路复用器和芯片中的各个模数转换器来产生一个不可预测的数据作为对激励信号的响应,输出对激励信号的响应,复杂性较低。

    技术研发人员:李术亮
    受保护的技术使用者:紫光同芯微电子有限公司
    技术研发日:
    技术公布日:2024/11/26
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