[发明专利]一种基于随机数的APUF改进方法、装置、系统及存储介质

说明书

本身申请提供一种基于随机数的APUF改进方法、装置、系统及存储介质，包括：获取随机数序列，根据所述随机数序列确定第一混淆因子和第二混淆因子，利用所述第一混淆因子对APUF实体的第一外部输入激励进行混淆处理，以得到与所述第一外部输入激励对应的第一混淆激励，以及利用所述第二混淆因子对所述APUF实体的第一内部产生响应进行混淆处理，以得到与所述第一内部产生响应对应的第一混淆响应；其中，所述第一内部产生响应是通过将所述第一外部输入激励输入所述APUF实体后转换得到的响应，利用所述第一混淆激励与所述第一混淆响应进行APUF应用，以提高APUF对线性学些算法和非线性学习算法的抵抗性，增强安全性。

技术领域

本申请涉及信息安全技术领域，尤其涉及一种基于随机数的APUF改进方法、装置、系统及存储介质。

背景技术

PUF(Physically Unclonable Function)，即不可复制功能技术，是近年来流行的一种硬件安全加密技术。PUF技术可用于实现标签与阅读器的相互认证，PUF技术采用硅片独特的物理特性和IC制造过程的变异性来识别各个硅芯片，判断它们的真伪性，无需采用密钥或存储密钥。由于这种技术轻量级，资源消耗小，逐渐被广泛用于身份认证，IP保护等方面。

PUF通常分为强PUF和弱PUF，弱PUF只能生成少量的激励响应对，强PUF具有生成大量激励响应对的能力，例如，Arbiter PUF，简称APUF。APUF的原理是通过比较脉冲信号在预先设置的两条延迟路径中传输延时来决定电路的输出信号。但是之中信号是一种简单的加性线性模型，此类线性模型很容易被机器学习建立激励响应之间的映射关系，造成APUF抗攻击性弱的问题。

通常情况下，为了提升APUF的抗击性能，需要改变APUF的结构，增加APUF的硬件复杂度，但这种方法一方面增大了电路工作的能耗，另一方面不利于APUF的集成化。

发明内容

本申请提供了一种基于随机数的APUF改进方法、装置、系统及存储介质，以提高APUF对线性学些算法和非线性学习算法的抵抗性。

一种基于随机数的APUF改进方法，包括：

获取随机数序列；

根据所述随机数序列确定第一混淆因子和第二混淆因子；

利用所述第一混淆因子对APUF实体的第一外部输入激励进行混淆处理，以得到与所述第一外部输入激励对应的第一混淆激励，以及利用所述第二混淆因子对所述APUF实体的第一内部产生响应进行混淆处理，以得到与所述第一内部产生响应对应的第一混淆响应；其中，所述第一内部产生响应是通过将所述第一外部输入激励输入所述APUF实体后转换得到的响应；

利用所述第一混淆激励与所述第一混淆响应进行APUF应用。

优选地，还包括：

确定所述APUF实体自所述第一外部输入激励和所述第一内部产生响应起至当前时刻产生的CPRs数量是否达到预定数量，其中，所述APUF实体在所述当前时刻对应的CPRs是第二外部输入激励和第二内部产生响应，所述第二内部产生响应是通过将所述第二外部输入激励输入所述APUF实体后转换得到的响应；

若是，则根据所述随机数序列确定第三混淆因子和第四混淆因子；

利用所述第三混淆因子对所述第二外部输入激励进行混淆处理，以得到与所述第二外部输入激励对应的第二混淆激励，以及利用所述第四混淆因子对所述第二内部产生响应进行混淆处理，以得到与所述第二内部产生响应对应的第二混淆响应；

利用所述第二混淆激励与所述第二混淆响应进行APUF应用。

优选地，根据所述随机数序列确定第一混淆因子和第二混淆因子，包括：