[发明专利]基于密钥的通信方法及装置

权利要求书

1.一种基于密钥的通信方法，其特征在于，包括：第一目标芯片的第一协商密钥生成阶段、第二目标芯片的第二协商密钥生成阶段，以及所述第一目标芯片和所述第二目标芯片的密钥通信阶段；其中，

所述第一目标芯片的第一协商密钥生成阶段包括：

根据所述第一目标芯片随机产生的坐标信息，从所述第一目标芯片的ReRAM中读取与所述坐标信息对应的第一解码信息；

根据所述第一解码信息和所述坐标信息读取所述第一目标芯片的ReRAM中的密码本，并获取与所述坐标信息对应的第一原始密钥；

基于所述第一目标芯片中预设的第一置换表对所述第一原始密钥进行置换处理，并获取与所述第一原始密钥对应的第一协商密钥；

所述第二目标芯片的第二协商密钥生成阶段包括：

根据所述第一目标芯片随机产生的坐标信息，从所述第二目标芯片的ReRAM中读取与所述坐标信息对应的第二解码信息；

根据所述第二解码信息和所述坐标信息读取所述第二目标芯片的ReRAM中的密码本，并获取与所述坐标信息对应的第二原始密钥；

基于所述第二目标芯片中预设的第二置换表对所述第二原始密钥进行置换处理，并获取与所述第二原始密钥对应的第二协商密钥；

所述密钥通信交换阶段包括：

所述第一目标芯片和所述第二目标芯片基于所述第一协商密钥和所述第二协商密钥进行通信。

2.如权利要求1所述的基于密钥的通信方法，其特征在于，

所述第一目标芯片中的密码本与所述第二目标芯片中的密码本采用相同密码本；并且，

所述坐标信息包括与所述密码本对应的x、y轴坐标信息。

3.如权利要求2所述的基于密钥的通信方法，其特征在于，

所述第一解码信息与所述第二解码信息采用相同的解码信息，所述第一置换表和所述第二置换表采用相同的置换表；并且，

所述解码信息包括与所述置换表对应的密钥输出位宽、置换输入位宽、置换输出位宽以及异常态在所述置换表中的比例。

4.如权利要求3所述的基于密钥的通信方法，其特征在于，还包括所述密码本及所述解码信息的更新过程；其中，所述密码本与所述解码信息的更新流程包括：

通过与待更新目标芯片连接的中心控制模块发起更新流程至所述待更新目标芯片；所述待更新目标芯片包括所述第一目标芯片和所述第二目标芯片；

通过所述中心控制模块中预设的验证公钥验证所述待更新目标芯片发送至所述中心控制模块的数字证书的真伪；其中，

当所述数字证书为真时，通过所述数字证书中的PUF公钥对所述中心控制模块产生的随机数进行加密，并通过所述中心控制模块中的自带私钥对加密后的随机数进行签名，并将签名后的随机数发送至所述待更新目标芯片；

所述待更新目标芯片通过所述中心控制模块中的自带公钥对所述签名进行验证，并当所述签名为真时，通过所述数字证书中的PUF私钥对加密后的随机数进行解密，以获取所述随机数；

基于所述随机数作为所述中心控制模块与所述待更新目标芯片的通信密钥，获取所述中心控制模块发送的所述密码本及所述解码信息的更新信息。

5.如权利要求4所述的基于密钥的通信方法，其特征在于，在所述待更新目标芯片的ReRAM中设置有PUF单元；其中，

所述数字证书通过所述PUF单元中的PUF值产生；

所述数字证书包括所述PUF公钥、签名、OEM信息，以及以所述PUF值为根产生的PUF私钥。

6.如权利要求3所述的基于密钥的通信方法，其特征在于，所述置换处理包括等位宽置换和不等位宽置换；其中，

所述第一原始密钥与所述第一协商密钥之间的关系公式如下：

Key_output1＝Key_input1*(置换输出位宽/置换输入位宽)*(1/(1-p(x₁)))

其中，Key_output1表示所述第一协商密钥的位宽，Key_input1表示所述第一原始密钥的位宽，p(x₁)表示所述异常态在所述第一置换表中的比例。