[发明专利]一种DRAM PUF测试系统及其DRAM PUF提取方法

权利要求书

1.一种基于Raspberry Pi B+的DRAM PUF测试系统的DRAM PUF提取方法，其特征在于，基于Raspberry Pi B+的DRAM PUF测试系统包括DRAM、CPU端和GPU端，CPU端包括UART数据获取模块和Mailbox数据发送模块，GPU端包括Mailbox数据接收模块、DRAM初始化模块、DRAM刷新控制模块、CPU代码手动刷新模块和DRAM内容读取模块；其中，

DRAM初始化模块，用于在启动阶段以及运行阶段对指定待测试DRAM区域进行初始化操作，将全0或全1写入待测试DRAM区域；

DRAM刷新控制模块，用于控制全部DRAM区域的刷新频率，通过对DRAM刷新控制模块中的DRAM控制寄存器写入刷新控制字来实现启用或禁止全部DRAM区域的刷新；

UART数据获取模块，用于接收用户输入的测试参数并输出至Mailbox数据发送模块，测试参数包括待测试DRAM区域、DRAM初始值和延时时长；

Mailbox数据发送模块，用于在CPU端利用Mailbox发送测试参数给GPU端，并通知GPU端开始PUF测试；

Mailbox数据接收模块，用于在GPU端利用Mailbox接收CPU端发送的测试参数，并将待测试DRAM区域和DRAM初始值传递至DRAM初始化模块，延时时长传递至DRAM刷新控制模块，待测试DRAM区域传递至DRAM内容读取模块；

CPU代码手动刷新模块，用于在DRAM停止刷新并延时等待期间刷新CPU代码存储区域；

DRAM内容读取模块，用于在延时等待完毕，DRAM刷新控制模块恢复DRAM刷新后，读取待测试DRAM区域的全部存储内容，并通过串口输出；

DRAM PUF提取方法包括启动阶段和运行阶段，具体如下：

启动阶段：

步骤（1）、初始化待测DRAM区域，写入初始值全0或全1；

步骤（2）、对DRAM刷新控制模块中的DRAM控制寄存器写入停止刷新控制字；

步骤（3）、调用延时函数进行延时，延时期间保持DRAM暂停自动刷新，并等待延时结束；

步骤（4）、对DRAM刷新控制模块中的DRAM控制寄存器写入恢复刷新控制字；

步骤（5）、顺序读取待测试DRAM区域存储值，由串口打印并存储，记录该存储值与步骤（1）中的初始值相比所产生的位翻转，即为该DRAM区域产生的DRAM PUF，由串口打印数据；

运行阶段：

步骤A、加载kernel后，CPU端通过UART数据获取模块输入的PUF测试参数，PUF测试参数包括待测试DRAM区域、DRAM初始值和延时时长，并分别将这些测试参数通过mailbox发送给GPU端；

步骤B、GPU端通过mailbox接收CPU端发来的全部参数，对用户指定的待测试DRAM区域写入指定初始值全0或全1，再对DRAM刷新控制模块中的DRAM控制寄存器写入停止刷新控制字；

步骤C、在GPU端中调用延时函数进行延时，延时时间为用户输入的禁止刷新时长值，延时期间保持DRAM中有CPU运行代码存储的区域进行手动刷新，待测试DRAM区域则保持DRAM暂停自动刷新，等待延时结束；

步骤D、在GPU端中对DRAM刷新控制模块中的DRAM控制寄存器写入恢复刷新控制字；

步骤 E、顺序读取待测DRAM区域存储值，由串口打印并存储，记录该存储值与步骤A中的DRAM初始值相比所产生的位翻转，即为该DRAM区域产生的DRAM PUF，由串口打印数据。

2.根据权利要求1所述的一种基于Raspberry Pi B+的DRAM PUF测试系统的DRAM PUF提取方法，其特征在于，CPU代码手动刷新模块以64ms/次的刷新频率。

3.根据权利要求1所述的一种基于Raspberry Pi B+的DRAM PUF测试系统的DRAM PUF提取方法，其特征在于，在DRAM禁止刷新的延时期间，CPU端和GPU端均工作，将代码占用的DRAM地址段预先写入手动刷新列表，在延时期间保证代码存储区刷新即可。