[发明专利]用于稳定的物理不可克隆函数的系统以及方法

权利要求书

1.一种用于生成PUF密钥比特的装置，所述装置包括：

感测元件，所述感测元件被配置为检测PUF元件之间的物理特性方面的失配并且输出与所述失配相关联的信号；

数据转换器，所述数据转换器耦合到所述感测元件，所述数据转换器将所述输出信号转换成与第一分布相关联的失配数据；

分类模块，所述分类模块被耦合以便从所述数据转换器接收所述失配数据，所述分类模块通过幅度和极性对所述失配数据中的至少一些失配数据进行分类以生成经分类的失配值；

配对模块，所述配对模块用于对至少两个经分类的失配值进行配对以生成与第二分布相关联的配对值；以及

序列发生器，所述序列发生器使用所述第二分布来生成比特序列。

2.根据权利要求1所述的装置，其中，所述配对模块对经分类的失配值进行配对以生成与第二分布相关联的第一配对值、与第三分布相关联的第二配对值，并且所述配对模块使用所述第一配对值和所述第二配对值来生成第四分布。

3.根据权利要求1所述的装置，其中，通过将与大的正数相关联的第一经分类的失配值和与相对较小的负数相关联的第二经分类的失配值进行组合来生成所述配对值。

4.根据权利要求3所述的装置，还包括切换模块，所述切换模块用于切换所述经分类的失配值中的至少一些经分类的失配值的次序，以将代表零和1中的一个的极性分配给所述配对值。

5.根据权利要求1所述的装置，其中，两个配对值之间的差等于或超过预定值。

6.根据权利要求3所述的装置，其中，多个PUF元件位于独立的阵列上。

7.根据权利要求6所述的装置，其中，所述第一经分类的失配值与第一阵列相关联，并且所述第二经分类的失配值与第二阵列相关联。

8.根据权利要求1所述的装置，其中，所述失配数据存储在第一存储器中，并且当第二存储器存储所述配对数据时所述失配数据被重写。

9.根据权利要求8所述的装置，其中，所述第一存储器包括接收所述失配数据的寄存器。

10.根据权利要求1所述的装置，其中，以软件来实施所述分类模块和所述配对模块中的至少一个模块。

11.根据权利要求1所述的装置，其中，所述感测元件在启动条件下对失配进行检测。

12.根据权利要求1所述的装置，其中，在对配对进行分类之前，所述数据转换器将所述失配数据数字化。

13.根据权利要求10所述的装置，其中，切换模块包括求和模块，所述求和模块减去基于所述输出信号的所切换的经分类的失配值。

14.一种可靠地再生随机生成的独特比特序列的方法，所述方法包括：

确定与多个PUF元件的至少一个物理特性相关的失配数据，所述失配数据与第一分布相关联；

通过幅度和极性对所述失配数据中的至少一些失配数据进行分类以生成经分类的失配值；

对经分类的失配值进行配对，以生成与第二分布相关联的第一配对值；以及

使用所述第二分布来生成比特序列。

15.根据权利要求14所述的方法，其中，配对包括将与大的正数相关联的第一经分类的失配值和与相对较小的负数相关联的第二经分类的失配值进行组合以生成配对值。

16.根据权利要求15所述的方法，其中，所述第一经分类的失配值与第一阵列相关联，并且所述第二经分类的失配值与第二阵列相关联，所述第一阵列与所述第二阵列相互独立。