一种基于熵源分离模型的可重构安全原语

作     者：王燕捷 梁华国 孙克仲 姚亮 蒋翠云 易茂祥 鲁迎春 WANG Yanjie;LIANG Huaguo;SUN Kezhong;YAO Liang;JIANG Cuiyun;YI Maoxiang;LU Yingchun

作者机构：合肥工业大学微电子学院合肥230009 合肥工业大学数学学院合肥230009 

基　　金：国家自然科学基金资助项目(61834006,62174001) 国家重大科研仪器研制项目(62027815) 

出 版 物：《微电子学》 (Microelectronics)

年 卷 期：2023年第53卷第1期

页      码：36-43页

摘      要：在信息爆炸时代,信息的安全问题受到了广泛关注。在物联网设备的加密协议中,物理不可克隆函数(PUF)与真随机数发生器成为加密协议中基本的安全原语,提供了轻量级的解决方案。文章提出了一种熵源分离模型,能够分离环形振荡器中抖动(真随机数发生器的熵)和工艺偏差(PUF熵)引起的延时。基于该模型,在FPGA上设计了一种可重构的双工作模式电路,通过改变模式可分别生成PUF和真随机数。相较于FPGA上独立设计的PUF和真随机数发生器,该结构具有资源开销小、面积利用率高、功耗低等优势。实验结果表明,生成的PUF稳定性高、唯一性强、均匀性好;真随机数序列均通过了NIST测试,具有高随机性和不可预测性。

主 题 词：环形振荡器 抖动 工艺偏差 物理不可克隆函数 真随机数发生器 

学科分类：080903[080903] 0809[工学-计算机类] 08[工学] 

D　O　I：10.13911/j.cnki.1004-3365.220015

馆 藏 号：203121208...