[发明专利]集成电路器件及生成其安全密钥的方法和系统

说明书

生成用于集成电路器件的安全密钥的系统和方法包括生成具有物理不可克隆功能(PUF)器件的多个密钥位。PUF可以包括可以创建随机位的随机数生成器。可以在非易失性存储器中存储随机位。存储在非易失性存储器中的随机位的数量允许多个质询和响应交互，以从PUF获得多个安全密钥。本申请的实施例还涉及集成电路器件。

技术领域

本申请的实施例涉及集成电路器件及生成其安全密钥的方法和系统。

背景技术

随着在诸如个人通信、购物、银行、商业等许多领域对计算机系统和互联网的依赖增加，对改善网络安全性的需求也在增加。可以采用许多安全措施，包括加密。物理不可克隆功能(PUF)是在可以用于产生输出的物理结构中体现的物理对象。输出易于评估，但是输出很难或几乎无法预测。PUF输出可以用作安全计算和通信中的唯一标识或密钥。

单个PUF器件必须易于制造，但实际上几乎不可能复制，即使给出产生它的精确的制造工艺。在这方面，它是单向功能的硬件模拟。PUF通常在集成电路中实施并且通常在具有高安全要求的应用中使用PUF。

发明内容

本申请的一些实施例提供了一种生成用于集成电路器件的安全密钥的方法，包括：利用随机数生成器生成多个密钥位；在非易失性存储器中存储所述多个密钥位；以及从存储在所述非易失性存储器中的所述多个密钥位生成所述安全密钥。

本申请的另一些实施例提供了一种集成电路器件，包括：物理不可克隆功能生成器，用于输出两个或更多个安全密钥，每个安全密钥包括多个密钥位，其中，所述物理不可克隆功能生成器包括：静态随机存取存储器(SRAM)，在初始化之后被读取以提供所述多个密钥位中的一个或多个；一次性可编程(OTP)器件，用于：存储从所述静态随机存取存储器读取的所述多个密钥位；以及当接收到地址时，从所述多个密钥位提供所述两个或多个安全密钥中的一个。

本申请的又一些实施例提供了一种生成用于集成电路器件的安全密钥的系统，所述系统包括：随机数生成器，包括：静态随机存取存储器(SRAM)，在初始化之后被读取以提供多个位；线性反馈移位寄存器(LFSR)，用于将从所述静态随机存取存储器读取的所述多个位加扰为加扰的密钥位；输入地址加扰器，用于：接收输入地址；将所述输入地址加扰为加扰的地址；提供所述加扰的地址；一次性可编程(OTP)器件，与所述线性反馈移位寄存器和所述输入地址加扰器通信，用于：存储从所述线性反馈移位寄存器提供的所述加扰的密钥位；将所述加扰的密钥位与地址相关联；从所述输入地址加扰器接收所述加扰的地址；确定与所述加扰的密钥位相关联的所述地址，所述地址与所述加扰的地址匹配；读取具有与所述加扰的地址匹配的所述地址的所述加扰的密钥位；提供所述加扰的密钥位作为所述安全密钥；输出寄存器，与所述一次性可编程器件通信，所述输出寄存器用于：从所述一次性可编程器件接收所述安全密钥；以及输出所述安全密钥。

附图说明

当结合附图进行阅读时，从以下详细描述可最佳理解本发明的各个方面。应该指出，根据工业中的标准实践，各个部件未按比例绘制。实际上，为了清楚的讨论，各个部件的尺寸可以任意地增大或减小。

图1是示出根据本申请的实例的示例性物理不可克隆功能(PUF)生成器/器件的方面的框图。

图2是示出根据本申请的实例的图1的示例性控制器的方面的框图。

图3是示出根据本申请的实例的图1的PUF器件的示例性数据结构的方面的框图。

图4A是示出根据本申请的实例的PUF器件的组件之间的通信的方面的通信图。

图4B是示出根据本申请的实例的PUF器件的组件之间的通信的方面的另一通信图。

图5是示出根据本申请的实例的用于在PUF器件的非易失性存储器中存储随机数的方法的方面的工艺流程图。

图6是示出根据本申请的实例的用于生成PUF安全密钥的示例性方法的方面的工艺流程图。