[发明专利]PUF内存共享系统、方法、计算机设备及存储介质

说明书

本发明公开了一种PUF内存共享系统、方法、计算机设备及存储介质，该系统包括：PUF模块和系统控制模块，当所述PUF模块结束执行PUF功能时，所述PUF模块发送内存释放控制信号给所述系统控制模块，所述系统控制模块接收到所述内存释放控制信号后，获得所述PUF模块的PUF内存使用权限；当所述PUF模块需要执行PUF功能时，所述PUF模块向所述系统控制模块发送内存要求控制信号，所述系统控制模块接收到所述内存获取控制信号后，将所述PUF模块的PUF内存使用权限移交给所述PUF模块。使得PUF模块的内存在PUF功能执行完后，可以释放给系统使用，而在需要执行PUF功能时，又可以主动调用，确保了系统本身的PUF功能和安全性的同时，提高了内存利用率。

技术领域

本发明涉及内存控制领域，尤其涉及一种PUF内存共享系统、方法、计算机设备及存储介质。

背景技术

物理不可克隆函数(PUF)是在输入刺激时将产生不可预测响应的物理系统。在所有的PUF技术和相关系统中，基于SRAM的PUF技术是目前较为成熟的PUF技术。基于SRAM的PUF产品和解决方案，是为了保护设备(尤其是物联网设备)、数据和服务的安全而生，并且在安全性、灵活性以及成本等不同性能指标上胜过传统的基于非易失性存储器(如flash、EEPROM、e-Fuse、OTP等)的方案。SRAM PUF可用于存储关于IC的唯一信息。例如，SRAM PUF可用于生成数字签名或加密/解密密钥。设备唯一的密钥是由芯片制造过程中的熵生成的，这是其基于SRAM的PUF的重要优势。因此，无需在芯片上通过注入或编程的方式将外部的敏感密钥写入进去。此外，当设备断电时，密钥在设备上是不可见的。这也是其基于SRAM的PUF越来越多地用作高度安全、高效的密钥存储解决方案的原因。

但是，基于SRAM的PUF技术有一个明显的缺点，需要一块专用的SRAM空间作为PUF的熵值，这块空间有几Kbyte甚至更多空间。通常2Kbyte大小的SRAM可以产生256bit的芯片指纹。这块SRAM是给PUF独占的，其他应用在任何时间不能使用。一个安全系统通常只在系统上电或某些特殊应用场景才需要使用PUF的值来产生芯片UID或Root Key,这意味着在绝大部分时间这块SRAM是浪费的，从而使得有效的内存空间不能被完全运用。

发明内容

第一方面，本申请提供一种PUF内存共享系统，包括：PUF模块和系统控制模块；

所述PUF模块用于PUF功能执行结束后，向所述系统控制模块发送内存释放控制信号，以及需要执行PUF功能响应时，向所述系统控制模块发送内存要求控制信号；

所述系统控制模块用于接收所述PUF模块的所述内存释放控制信号，以获得所述PUF模块的PUF内存使用权限；

所述系统控制模块拥有所述PUF模块的PUF内存使用权限时，还用于接收所述PUF模块的所述内存要求控制信号，并将所述PUF内存使用权限移交给所述PUF模块。

进一步的，所述PUF模块包括PUF内存单元、内存地址选择器和PUF控制器；

所述内存地址选择器分别与所述PUF内存单元和所述PUF控制器连接；

所述PUF控制器用于向所述系统控制模块发送所述内存要求控制信号和所述内存释放控制信号；

所述内存地址选择器用于根据来自所述系统控制模块的第一片选信号或第二片选信号，确定所述PUF内存单元的使用权限的归属。

进一步的，所述系统控制模块在接收到所述PUF模块的所述内存释放控制信号后，还用于向所述PUF模块发送第一片选信号，以获得所述PUF模块的PUF内存使用权限；

所述系统控制模块在接收到所述PUF模块的所述内存要求控制信号后，还用于向所述PUF模块发送第二片选信号，以将所述PUF内存使用权限移交给所述PUF模块。进一步的，所述系统控制模块还包括共享模块和电源管理模块；