[发明专利]基于RO PUF的密钥生成方法及其系统

权利要求书

1.一种基于RO PUF的密钥生成方法，所述RO PUF包括N个环形振荡器，N为大于2的整数，所述方法包括：

步骤20)：随机生成用于选择第一个环形振荡器和第二个环形振荡器的挑战，确定所述第一个环形振荡器在第一时间长度内的振荡次数和所述第二个环形振荡器在第一时间长度内的振荡次数的差的绝对值大于第一阈值，其中N＝2^M/2，M是用于选择第一个环形振荡器和第二个环形振荡器的挑战的总位数；

步骤30)：利用所述挑战按照第一预定次数重复计数所述第一个环形振荡器在第一时间长度内的振荡次数，以及所述第二个环形振荡器在第一时间长度内的振荡次数，并执行第一预定次数的比较，判断所述第一预定次数的比较结果是否相同；以及

步骤40)：在所述第一预定次数的比较结果都相同时，输出所述挑战和相应的比较结果。

2.根据权利要求1所述的基于RO PUF的密钥生成方法，其中，所述步骤20)还包括：

步骤210)：所述挑战用于激活第一个环形振荡器和第二个环形振荡器，基于所计数的所述第一个环形振荡器在第一时间长度内的振荡次数和所述第二个环形振荡器在第一时间长度内的振荡次数，判断所述差的绝对值是否大于第一阈值；

步骤220)：如果所述差的绝对值小于或等于所述第一阈值，则重复所述步骤20)。

3.根据权利要求1所述的基于RO PUF的密钥生成方法，其中，在所述步骤20)之前还包括：

步骤10)：获得包括每个环形振荡器在第一时间长度内的振荡次数的振荡次数表；

其中，所述步骤20)还包括：

步骤210)：根据所述振荡次数表，判断所述差的绝对值是否大于第一阈值；

步骤220)：如果所述差的绝对值小于或等于所述第一阈值，则重复所述步骤20)。

4.根据权利要求1所述的基于RO PUF的密钥生成方法，其中，所述步骤30)包括：

步骤310)：重复计数所述第一个环形振荡器在第一时间长度内的振荡次数，以及所述第二个环形振荡器在第一时间长度内的振荡次数，并执行第二预定次数的比较；

步骤320)：如果所述第二预定次数的比较结果均相同，则输出相应的比较结果并存储；

步骤330)：如果所述第二预定次数的比较结果不完全相同，则返回执行步骤20)；

步骤340)：重复所述步骤310)-所述步骤330)，直到重复次数达到第一预定次数/第二预定次数的数值。

5.根据权利要求1所述的基于RO PUF的密钥生成方法，其中，所述方法还包括：

步骤50)：重复所述步骤20)-所述步骤40)，直到重复次数达到第三阈值。

6.根据权利要求3所述的基于RO PUF的密钥生成方法，其中，所述步骤10)包括：

顺序激活环形振荡器，遍历所有的环形振荡器，测量每一个环形振荡器在第一时间长度内的振荡次数并记录在振荡次数表中。

7.根据权利要求1所述的基于RO PUF的密钥生成方法，其中，

所述挑战包括第一部分和第二部分，所述第一部分被转换成N位独热码并输入至N个环形振荡器的使能端，以激活第一个环形振荡器，

所述第二部分被转换成N位独热码并输入至N个环形振荡器的使能端，以激活第二个环形振荡器。

8.根据权利要求7所述的基于RO PUF的密钥生成方法，其中，所述第一部分与所述第二部分的位数相同。

9.根据权利要求1-8中任一项所述的基于RO PUF的密钥生成方法，其中，所述第一阈值大于5。

10.一种基于RO PUF的密钥生成系统，所述系统包括

RO PUF电路，其包括N个环形振荡器；

存储器，用于存储所述RO PUF电路所生成的比较结果；以及

处理器，其被配置为实现权利要求1-9中任一项所述的基于RO PUF的密钥生成方法的步骤。