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专利号: 2023101538025
申请人: 湖北工业大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 电通信技术
更新日期:2024-01-05
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.基于瞬态效应环形振荡器的强PUF电路,其特征是,包括:

第一TERO阵列模块和第二TERO阵列模块,均包括N个TERO单元;

选择控制器,用来向第一选择器和第二选择器输入选择信号;

第一选择器和第二选择器,分别连接第一TERO阵列模块和第二TERO阵列模块,用来根据接收的选择信号,每次从第一TERO阵列模块和第二TERO阵列模块中分别选择一与选择信号对应的TERO单元产生振荡信号,并传输至路径选择器;

路径选择器,用来根据外部输入的激励信号,以激励信号对应的传输路径将每次产生的两路振荡信号分别传输至第一计数器和第二计数器;

第一计数器和第二计数器,用来对输入的振荡信号计数;

比较器,用来比较第一计数器和第二计数器的计数值并产生输出响应;

异或模块,用来将比较器每次的输出响应与暂存的响应待用值进行异或运算,以及采用每次的异或运算值更新响应待用值;当所有TERO单元均被选择过,异或模块输出最终的异或运算值作为最终响应。

2.如权利要求1所述的基于瞬态效应环形振荡器的强PUF电路,其特征是:所述TERO单元包括两个结构相同且对称的分支,各分支均包括依次串联的一与门和若干个反相器;两分支中与门的两输入端均分别连接同一输入信号Init和另一分支的输出端,与门的一输出端连接反相器。

3.如权利要求1所述的基于瞬态效应环形振荡器的强PUF电路,其特征是:所述异或模块包括一异或运算单元和一D触发器,其中,异或运算单元连接比较器和D触发器,异或运算单元用来将比较器每次的输出响应与D触发器中暂存的响应待用值进行异或运算,并采用每次的异或运算值更新D触发器中暂存的响应待用值。

4.如权利要求1所述的基于瞬态效应环形振荡器的强PUF电路,其特征是:所述传输路径包括平行传输路径和交叉传输路径;其中,平行传输路径指:第一TERO阵列模块和第二TERO阵列模块产生的振荡信号分别传输至第一计数器和第二计数器;交叉传输路径指:第一TERO阵列模块和第二TERO阵列模块产生的振荡信号分别传输至第二计数器和第一计数器。

5.采用权利要求1‑4中任一项所述的基于瞬态效应环形振荡器的强PUF电路的响应生成方法,其特征是,包括:(1)选择控制器根据预设的选择规则,控制第一选择器和第二选择器每次从第一TERO阵列模块和第二TERO阵列模块中分别选择一TERO单元同时产生振荡信号,并传输至路径选择器;

(2)路径选择器接收外部的N比特激励信号,每次根据其中1比特激励信号,控制两路振荡信号以激励信号对应的传输路径进行传输,分别传输至第一计数器和第二计数器;

(3)第一计数器和第二计数器对输入的振荡信号进行计数;

(4)比较器比较第一计数器和第二计数器的计数值并产生输出响应;

(5)异或模块将比较器的输出响应与暂存的响应待用值进行异或运算,并采用每次的异或运算值更新响应待用值;

(6)重复步骤(1)‑(5)直至第一TERO阵列模块和第二TERO阵列模块中所有TERO单元均被选择过,异或模块输出最终的异或运算值作为最终响应。

6.如权利要求5所述的响应生成方法,其特征是:

步骤(1)中,第一选择器和第二选择器分别通过将输入所选择TERO单元的初始信号Init设为高电平,从而控制所选择TERO单元产生振荡信号。

7.如权利要求5所述的响应生成方法,其特征是:

所述选择规则包括采用特定顺序或随机顺序,来逐一选择第一TERO阵列模块和第二TERO阵列模块中TERO单元。

8.如权利要求7所述的响应生成方法,其特征是:

采用特定顺序逐一选择第一TERO阵列模块和第二TERO阵列模块中TERO单元,包括顺次选择第一TERO阵列模块和第二TERO阵列模块中的TERO单元。

9.如权利要求5所述的响应生成方法,其特征是:

所述传输路径包括平行传输路径和交叉传输路径;其中,平行传输路径指:第一TERO阵列模块和第二TERO阵列模块产生的振荡信号分别传输至第一计数器和第二计数器;交叉传输路径指:第一TERO阵列模块和第二TERO阵列模块产生的振荡信号分别传输至第二计数器和第一计数器。

10.如权利要求5所述的响应生成方法,其特征是:

步骤(2)进一步包括:

当路径选择器接收到外部随机输入的N比特激励信号C,将激励信号C从低位至高位依次记为C[1]、C[2]、...C[N];

路径选择器遍历激励信号,每次根据1比特激励信号C[i]进行路径控制,具体包括:根据激励信号与传输路径预设的对应关系,控制两路振荡信号以激励信号C[i]对应的传输路径进行传输;其中,i依次取1,2,...,N;

所述传输路径包括平行传输路径和交叉传输路径;其中,平行传输路径指:第一TERO阵列模块和第二TERO阵列模块产生的振荡信号分别传输至第一计数器和第二计数器;交叉传输路径指:第一TERO阵列模块和第二TERO阵列模块产生的振荡信号分别传输至第二计数器和第一计数器。