[发明专利]一种基于矩阵加密的强PUF抗机器学习攻击方法

权利要求书

1.一种基于矩阵加密的强PUF抗机器学习攻击方法，其特征在于包括以下步骤：

步骤1、采集强PUF的n²组CRP，n可取任意不小于2的正整数，将强PUF的第x组CRP的激励信号记为C_x，x＝1，2，…，n²，激励信号C_x为b位二进制数，表示为代表了第x组CRP的激励信号的第a位的信号值，a＝1，2，…，b，当取值为0时代表低电平，取值为1代表高电平；将强PUF的第x组CRP的的响应信号记为R_x，R_x为1位二进制数，R_x取值为0代表低电平，取值为1代表高电平，强PUF的每组CRP中都存在一一对应关系，即C_x通过强PUF得到R_x，强PUF的n²组CRP中的对应关系为

步骤2、将采集到的n²组CRP的响应信号依次排列组成n阶明文矩阵，将该n阶明文矩阵记为M，M采用式(1)表示为：

其中，m_ij为明文矩阵M中第i行第j列的元素，i＝1，2，…，n，j＝1，2，…，n，m₁₁＝R₁，m₁₂＝R₂，…，m_ij＝R_(i-1)×n+j，…，

步骤3、将n阶明文矩阵M与其自身进行矩阵乘法运算，得到密文矩阵，将该密文矩阵记为S，S采用式(2)表示为：

其中，s_ij为密文矩阵S中第i行第j列的元素，i＝1，2，…，n，j＝1，2，…，n，

步骤4、对密文矩阵S进行二进制转换，得到转换矩阵S′，将转换矩阵中的第i行第j列的元素记为s′_ij，具体转换过程为：判断s_ij为奇数还是偶数，如果为奇数，则令s′_ij＝1；如果为偶数，令s′_ij＝0；

步骤5、将转换矩阵S′中的元素按顺序依次作为强PUF的最终响应信号其中r₁＝s′₁₁，r₂＝s′₁₂，…，r_(i-1)×n+j＝s′_ij，…，此时，强PUF的每组CRP仍保持一一对应关系，C_x通过强PUF得到r_x，C_x对应r_x，此时强PUF的n²组CRP的最终对应关系为

步骤6、循环步骤2至5，直至CRP达到预先设定的需求数量。