[发明专利]一种芯片物理指纹可靠性评估方法、装置、设备及介质

说明书

本发明公开了一种芯片物理指纹可靠性评估方法、装置、设备及介质，该方法通过计算第一汉明距离数列H_s，得到第一均值ΔH_s和第一方差值VH_s，通过计算第二汉明距离数列H_d，得到第二均值ΔH_d和第二方差值VH_d，再根据待评估芯片的物理指纹的响应bit数H_max和正态分布修正值σ，获取指纹库可靠性因子R。然后通过预设认证可靠性权值α、认证错误接受率的平均值FA和认证错误拒绝率的平均值FR进行计算，获取认证错误特征值ER，并选取最小的认证错误特征值ER作为最小认证错误特征值ER_min。最后，基于指纹库可靠性因子R和最小认证错误特征值ER_min对待评估芯片物理指纹进行评估，获取评估结果，以实现对芯片物理指纹的可靠性进行量化评估，获取准确的评估结果。

技术领域

本发明涉及信息安全技术领域，尤其涉及一种芯片物理指纹可靠性评估方法、装置、设备及介质。

背景技术

随着通信技术的飞速发展，物联网技术已广泛应用于管理、生产、生活的各个领域。物联网通信终端通常无人看守，因此也面临着独特的网络安全问题，如何实现对物联网通信终端的可信认证是实现物联网安全的重点。目前对物联网通信终端的可信认证可以根据其所使用芯片的物理指纹来验证，芯片物理指纹用于唯一证明芯片身份的信息。芯片在加工制造过程中，由于加工工艺的限制，不可避免地会产生随机性差异，这些随机差异是无法被复制或人为控制，具备唯一性特征，另外，芯片物理指纹在实际运行环境中，由于温度的变化、芯片的老化或电压变化会导致电路延时出现难以彻底消除的波动，使得芯片物理指纹的性能受到影响。目前关于芯片物理指纹的研究主要集中在芯片物理指纹的电路设计和基于芯片物理指纹的身份验证方法上，关于芯片物理指纹可靠性评估的研究较少。目前，对芯片物理指纹性能的认证主要通过和认证管理服务器中的物理指纹库进行比对，当二者的物理指纹完全一致时，则该芯片物理指纹性能具有较高的可靠性，但该方法严重限制了芯片物理指纹资源的可用率。因此研究人员也提出了基于物理指纹汉明距离的认证方案，通过容错的方式实现更多的可用物理指纹。目前对芯片物理指纹性能的验证无法实现量化计算，缺乏有效且严谨的评估。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是目前对芯片物理指纹可靠性评估的研究较少，缺乏对芯片物理指纹的性能进行有效评估的方法，因此，本发明提供一种芯片物理指纹可靠性评估方法，对芯片物理指纹的性能评估进行量化计算，以实现对芯片物理指纹可靠性进行有效且严谨的评估。

本发明通过下述技术方案实现：一种芯片物理指纹可靠性评估方法，包括：

计算待评估芯片物理指纹中由同一芯片对同一激励产生的响应的第一汉明距离数列H_s和待评估芯片物理指纹中由不同芯片对同一激励产生的响应的第二汉明距离数列H_d；

基于所述第一汉明距离数列H_s计算第一均值ΔH_s和第一方差值VH_s；基于所述第二汉明距离数列H_d计算第二均值ΔH_d和第二方差值VH_d；

获取所述待评估芯片物理指纹的响应bit数H_max和正态分布修正值σ；

调用指纹库可靠性因子计算公式，对所述第一均值ΔH_s、所述第一方差值VH_s、所述第二均值ΔH_d、所述第二方差值VH_d、所述响应bit数H_max和所述正态分布修正值σ进行计算，获取指纹库可靠性因子R；所述指纹库指存储所有待评估芯片物理指纹的数据库；

获取预设认证可靠性权值α，并计算认证错误接受率的平均值FA和认证错误拒绝率的平均值FR；