[发明专利]基于物理不可复制功能的真随机数产生器以及相关方法

说明书

本发明公开了一种基于物理不可复制功能(简称PUF)的真随机数产生器以及用于产生真随机数的方法。所述基于PUF的随机数产生器可包含第一混淆电路、耦接至所述第一混淆电路的密码电路、以及耦接至所述密码电路的第二混淆电路。所述第一混淆电路自所述电子装置的PUF池取得第一PUF值，并且基于所述第一PUF值对初步种子进行第一混淆功能以产生最终种子。所述密码电路利用所述最终种子作为密码功能的金钥以产生多个初步随机数。所述第二混淆电路自所述PUF池取得第二PUF值，并且基于所述第二PUF值对所述多个初步随机数进行第二混淆功能以产生多个最终随机数。本发明能改善基于物理不可复制功能的真随机数产生器的安全性以及输出随机性。

技术领域

本发明是关于真随机数产生器，尤指一种基于物理不可复制功能的真随 机数产生器以及用于产生真随机数的方法。

背景技术

物理不可复制功能可视为晶片上的指纹，由于不同晶片的物理特性会因 为制造过程中的某些不可控因素而有些微差异，这些差异是无法被复制或预 测的，因此可被用以当作静态熵(entropy)值以用于资安相关应用。在某些 相关技术中，物理不可复制功能池在电子装置中需要存储空间，尤其，为了 改善基于物理不可复制功能的输出值的随机性，所需的硬体资源也会相应地 增加。因此，需要一种新颖的架构以及相关方法，以在没有副作用或较不会 带来副作用的情况下改善基于物理不可复制功能的真随机数产生器的输出随 机性。

发明内容

因此，本发明的目的在于提供一种基于物理不可复制功能的真随机数产 生器以及用于产生真随机数的方法，以在不大幅增加整体硬体成本的情况下 改善基于物理不可复制功能的真随机数产生器的整体效能。

本发明至少一实施例提供一种用于一电子装置的基于物理不可复制功能(Physical Unclonable Function,PUF)的真随机数产生器。所述基于物理不可 复制功能的真随机数产生器可包含一第一混淆(obfuscation)电路、耦接至所 述第一混淆电路的一密码(cryptography)电路、以及耦接至所述密码电路的 一第二混淆电路。所述第一混淆电路是用以自所述电子装置的一物理不可复 制功能池取得一第一物理不可复制功能值，并且基于所述第一物理不可复制 功能值对一初步种子进行一第一混淆功能以产生一最终种子。所述密码电路 是用以利用所述最终种子作为一密码功能的一金钥(key)以产生一初步随机 数序列。所述第二混淆电路是用以自所述物理不可复制功能池取得一第二物 理不可复制功能值，并且基于所述第二物理不可复制功能值对所述初步随机 数序列进行一第二混淆功能以产生一最终随机数序列。

本发明的至少一实施例提供了一种用于产生真随机数的方法，其中所述 方法是可应用于(applicable to)一电子装置。所述方法可包含：利用一第一 混淆电路基于一第一物理不可复制功能值对一初步种子进行一第一混淆功能 以产生一最终种子；利用一密码电路将所述最终种子当作一密码功能的一金 钥以产生一初步随机数序列；以及利用一第二混淆电路基于一第二物理不可 复制功能值对所述初步随机数序列进行一第二混淆功能以产生一最终随机数 序列。尤其，所述第一物理不可复制功能值以及所述第二物理不可复制功能 值是自所述电子装置的一物理不可复制功能池取得。

本发明的实施例提供的基于物理不可复制功能的真随机数产生器以及相 关方法能以各种特性诸如密码功能(例如良好的安全性、以及良好的伪随机 性)、动态熵(例如提供“活的”(live)熵给系统，尤指所述电子装置)以及 静态熵(例如物理不可复制功能，其可视为晶片上的指纹)来提升整体效能。 因此，本发明的实施例能在没有副作用或较不会带来副作用的情况下改善基 于物理不可复制功能的真随机数产生器的安全性以及输出随机性。

附图说明

图1为依据本发明一实施例的一电子装置的示意图。

图2为依据本发明一实施例的一电子装置的示意图。

图3为依据本发明另一实施例的一电子装置的示意图。