[发明专利]一种抵抗入侵的方法、装置及机器可读存储媒体

说明书

一个特征是关于通过组合静态随机存取存储器SRAM PUF及基于电路延迟的PUF(例如，环形振荡器RO PUF、仲裁器PUF等)而产生电子装置的唯一识别符。所述基于电路延迟的PUF可用于隐藏对所述SRAM PUF的挑战及/或来自所述SRAM PUF的响应，进而阻止攻击者能够克隆存储器装置的响应。

技术领域

本发明是关于使用物理不可克隆功能(PUF)唯一地识别存储器装置或存储器装置集成到其中的装置。

背景技术

物理不可克隆功能(PUF)提供基于物理组件的固有变化而唯一地识别硬件装置的机制。在制造多个芯片时，复杂的半导体制造工艺引入超出设计者的控制的轻微变化。举例来说，即使两个芯片是由相同的硅晶片制成，但经设计成相同的电路径将可能在宽度上相差数纳米；硅表面中的微观差异将诱发线曲率中的几乎轻微的变化。因为这些唯一特性是不可控制的且是物理装置固有的，所以量化它们可产生固有识别符。已经基于电路延迟中的硅变化的勘测及分析而提出若干不同类型的PUF，例如基于环形振荡器的 PUF、仲裁器PUF及基于路径延迟分析的PUF。

一个PUF利用静态随机存取存储器(SRAM)的未初始化的加电状态以产生识别“指纹”。然而，SRAM PUF容易受到克隆攻击。

因此，一般来说，需要提高当前SRAM PUF设计的安全性以抵抗克隆攻击及入侵攻击。

发明内容

提供可被唯一地识别同时能抵抗克隆攻击的电子装置(例如，处理器、处理电路、存储器、可编程逻辑阵列、芯片、半导体、存储器等)。所述电子装置可在所述电子装置内包含充当第一物理不可克隆功能(PUF)的多个存储器单元。在一个实例中，所述第一物理不可克隆功能可使用一或多个存储器单元的未初始化的存储器单元状态作为对挑战的响应。另外，所述电子装置内的多个基于电路延迟的路径可实施第二物理不可克隆功能。在一个实例中，所述多个基于电路延迟的路径可为环形振荡器且所述第二物理不可克隆功能可接收从所述多个环形振荡器选择两个环形振荡器且使用所述两个环形振荡器之间的频率差分作出响应的挑战。

通信接口可用来从外部服务器接收挑战。处理电路可耦合到所述通信接口、所述多个存储器单元及所述多个基于电路延迟的路径，其中所述处理电路经调适以通过使用来自第二物理不可克隆功能的第一响应进行以下操作而将所述挑战应用于第一物理不可克隆功能(a)掩蔽/暴露输入到第一物理不可克隆功能的挑战，(b)产生输入到第一物理不可克隆功能的挑战，或(c)掩蔽从第一物理不可克隆功能输出的响应。通信接口可经调适以将来自第一物理不可克隆功能的第二响应发送所述外部服务器。另外，可将第一响应从第二物理不可克隆功能发送到外部服务器。在一个实例中，所述外部服务器可包含用于第一物理不可克隆功能的第一挑战及响应数据库及用于第二物理不可克隆功能的第二挑战及响应数据库，其中外部服务器将挑战发送到电子装置且基于所述第二响应而认证或识别电子装置。

在一个实例中，所述挑战可包含用于第一物理不可克隆功能的第一挑战及用于第二物理不可克隆功能的第二挑战。在一个实施方案中，所述第一挑战可为由对第二挑战的预期响应掩蔽的挑战。在另一实施方案中，所述第一挑战可在所述第一物理不可克隆功能进行处理之前由来自所述第二物理不可克隆功能的第一响应修改。

在另一实例中，所接收的挑战可由所述第二物理不可克隆功能使用以产生所述第一响应，所述第一响应随后由所述第一物理不可克隆功能用作第二挑战以产生所述第二响应。

在又另一实例中，所述挑战可包含用于所述第一物理不可克隆功能的第一挑战及用于所述第二物理不可克隆功能的第二挑战，所述第二挑战由所述第二物理不可克隆功能使用以产生所述第一响应，所述第一响应用于掩蔽来自所述第一物理不可克隆功能的第二响应。来自所述第二物理不可克隆功能的第一响应可散列以获得中间响应。随后可使用所述中间响应掩蔽所述第二响应。

在其它情况下，可接收所述挑战以作为以下各者中的至少一者的部分：电子装置的认证过程、电子装置的识别过程，及/或电子装置内的密钥产生过程。