[发明专利]设备固有加密密钥生成器及方法

说明书

在本发明的设备固有加密密钥生成方法中，处理器向运行专用存储装置传输对于特定设备的固有加密密钥生成请求及特定设备的标识符，运行专用存储装置通过运行存储在内部的运行专用程序来生成固有加密密钥，运行专用存储装置将生成的固有加密密钥作为特定设备的固有加密密钥向处理器输出，运行专用存储装置的控制器获取以无法外部访问的方式存储在内部存储器的固有密钥，以从处理器接收的特定设备的标识符和固有密钥为基础来处理密钥计算算法并生成固有加密密钥。

技术领域

本发明涉及电子装置，更详细地，涉及生成仅专用于单一设备的固有加密密钥的生成器及其生成方法。

背景技术

物联网(IoT，Internet of Things)为以可通过在物体(例如，设备)安装传感器和处理器来收集信息并加以控制及管理的方式连接到网络的系统。构成物联网的设备具有非常简单的感测功能，并具有多种形态及特性，从执行串行外设接口(SPI，SerialPeripheral Interface)级别的串行通信的设备到具有多种感测功能和高性能计算能力的设备，例如，智能手机。

在上述物联网中，防止因执行恶意作用的设备引起的错误工作或防止执行不需要的功能为非常重要的技术问题。为了加强物联网的设备安全，设备的认证及识别是必不可少的。用于认证及识别物联网设备的技术包括使用证书的方法、利用账号/密码的方法、使用具有权限的令牌的方法、使用如串行外设接口(SPI，Serial Peripheral Interface)的识别装置的方法及使用固有标识符的方法等多种方法。

为了在物联网的多种设备上满足对于数据的机密性、完整性等基本安全要求事项，需提供可生成加密/解密、哈希值、消息完整性代码(MIC，Message Integrity Code)值等的加密算法。为此，适用了多种加密算法，使用利用上述加密算法来将在互联网设备中收发的消息加密成加密密钥的方式。

另一方面，为了进一步加强安全性，最近提出了利用硬件的固有特性来生成不可克隆的加密密钥等的技术。其中，物理不可克隆功能(PUF，Physical UnclonableFunction)作为针对认证及安全生成物理固有代码(code)的技术，以往公开了利用环型振荡器(Ring Oscillator)、锁存器(Latch)等来生成各个固有密钥(Key)的技术。

对此，韩国授权专利第1408619号(发明名称：基于电容器容量偏差的物理不可克隆功能系统)所公开的结构包括：两个以上的物理不可克隆功能(PUF)单元(Cell)；以及控制信号发生部，用于发生控制信号，上述控制信号用于控制各个物理不可克隆功能单元的动作。具体地，各个物理不可克隆功能单元包括：电荷共享电路，根据上述控制信号进行工作，包括两个以上的电容器并联配置的电路；比较器，用于在上述电荷共享电路检测多个电容器中的一部分电容器的容量差异；以及逻辑异或(exclusive-OR)门，针对输入信号(Challenge)与从上述比较器输出的信号执行逻辑异或(exclusive-OR)运算，输出作为其结果的输出信号(Response)。

在利用上述硬件设计的物理不可克隆功能的情况下，专用硬件是必不可少的，在大部分装置中，专用硬件设置在中央处理器外部，因此，在其利用及成本方面受到限制。为了克服硬件物理不可克隆功能的缺点而开发了通过软件体现物理不可克隆功能的技术。但是，在软件物理不可克隆功能的情况下，具有如下问题，即，很可能出现成本方面的问题，不仅如此，两种物理不可克隆功能均无法确保因温度、湿度、电流、电压等环境产生所引起的稳定性。

为了克服物理不可克隆功能的限制而开发了利用硬件固有信息的安全密钥提供技术。例如，在半导体的微控制单元(MCU，Micro Controller Unit)的情况下，利用作为半导体固有信息的批(lot)号和晶圆(wafer)的坐标(即，以x轴及y轴为基准的任意位置坐标)来生成安全密钥后，可作为半导体芯片固有的安全密钥进行记录。

但在以往，由于可从任意固件(Firmware)中读取硬件固有密钥，因此，当用于生成加密密钥的规则(或公式)暴露时，可在外部轻松计算加密密钥。