[发明专利]一种基于SRAM PUF的熵提取方法及电路

摘要

本发明提供一种基于SRAM PUF的熵提取方法及电路，本申请通过设置预定读取次数、门槛值等提取条件以控制掉电时间和掉电次数，首先筛选出SRAM中的有效震荡节点，然后再根据最小熵的要求对震荡节点进行第二轮筛选，确保振荡节点能够满足提取要求。本发明通过从SRAM中筛除掉掉电后震荡不能达到要求的节点，提取有效震荡节点的熵信息以用作产生真随机数或者身份认证信息，可以在保证生成随机序列的随机性的同时，简化计算步骤，加快产生随机数的速度。而且，本方法通过电路设计可以实现实时的改变提取条件重新对SRAM中的节点进行筛选，重新筛选的过程中仍会根据之前筛选出的信息进行输出，保证输出不会停止。

主权项

1.一种基于SRAM PUF的熵提取方法，其特征在于，包括如下步骤：第一步，初始化：设置预定读取次数、门槛值以及最小熵的值；第二步，寻找震荡节点：对SRAM进行掉电处理，并存储每次掉电后SRAM中各节点的地址及对应的数据值，当掉电次数达到预定读取次数后停止掉电；第三步，筛选：对上一步中存储的各节点的数据进行统计，若节点数据值的变化次数没达到门槛值，则认为该节点不经常震荡，筛除该节点；若节点数据值的变化次数达到门槛值，则认为该节点是震荡节点，存储该震荡节点的地址；第四步，判断最小熵：计算震荡节点的最小熵，若最小熵的值小于0.4，则提示更换SRAM，更换SRAM后重新回到第一步进行处理；若计算得到的最小熵的值大于等于0.4，则完成筛选；第五步，输出：按照第三步中存储的震荡节点的地址读取震荡节点的数据，将数据进行哈希函数处理后输出；若接收到重播请求，则跳转到第二步，重新按步骤顺序依次进行处理；其中，所述第四步中，所述震荡节点的最小熵(Hmin)total，按照如下公式计算：其中，i表示第i个节点，i为1～n范围内的整数，n为SRAM中节点的总数；pimax为节点i对应的pmax；所述的pmax值通过以下公式计算获得：pmax＝max(px＝1,px＝0)；其中，p_x＝1表示节点掉电后的值与上一次的值的异或计算结果为1的概率；p_x＝0表示节点掉电后的值与上一次的值的异或计算结果为0的概率；其中，X_t表示节点掉电后的值，X_t+1表示节点上一次掉电后的值。