【技術實現步驟摘要】
本申請涉及信息安全，特別是涉及一種諧振式傳感器puf特征值生成方法和puf密鑰生成方法。
技術介紹
1、物理不可克隆功能（physically?unclonable?function，簡稱puf）具有唯一性、不可復制性等特點，已經成功應用于信息安全領域，是一種安全有效的加密技術。通過硬件的puf（physical?unclonable?function）物理特征對硬件進行身份管理，并根據這一特征產生根密鑰。基于puf的密鑰產生技術使密鑰可以不出設備，安全性高，另外puf硬件使用成本較低，也適合低成本終端設備如無線傳感器設備。
2、相關技術中，puf在某些大型移動終端設備上已經使用，如使用sram、dram初始化后的數據值作為puf源數據。然而，這一方式不適用小型終端，如傳感器。因此，需要一種能解決傳感器上puf的有效實現方法。
技術實現思路
1、基于此，有必要針對上述技術問題，提供一種能夠解決傳感器上puf的有效實現方法的諧振式傳感器puf特征值生成方法和puf密鑰生成方法。
2、第一方面，本申請提供了一種諧振式傳感器puf特征值生成方法，包括：
3、提供諧振式傳感器，打開所述諧振式傳感器的電源，所述諧振式傳感器包括電源模塊、處理器、溫度調整模塊和諧振式傳感器模塊，所述處理器用于通過所述溫度調整模塊，調整所述諧振式傳感器模塊所處的環境溫度；
4、經所述溫度調整模塊，使所述諧振式傳感器模塊所處的環境溫度分別為多組測試溫度；
6、將多組所述測試溫度作為激勵，將各組測試溫度下的諧振參數作為響應，生成puf特征值。
7、在其中一個實施例中，所述諧振式傳感器模塊包括：諧振器，所述諧振器在激勵源的作用下，產生諧振，所述諧振包括主振和次振，所述諧振參數包括主振頻率和主振振幅，或者所述諧振參數包括主振頻率、主振振幅、和次振頻率，或者所述諧振參數包括主振頻率、主振振幅、次振頻率、和次振振幅；
8、與所述諧振器相連的驅動器，所述驅動器用于生成激勵源，以驅動所述諧振器產生諧振；
9、與所述諧振器相連的檢測器，所述檢測器用于檢測所述諧振器的諧振參數。
10、在其中一個實施例中，所述諧振器為懸臂梁諧振器、雙端固定梁諧振器、環形諧振器、膜片諧振器、柱狀諧振器、梳齒電容式諧振器、壓電諧振器、或納米線諧振器。
11、在其中一個實施例中，所述諧振式傳感器模塊還包括：溫度控制模塊，用于控制所述諧振器所處的環境溫度；
12、溫度補償模塊，用于校正所述諧振器在不同工作溫度下的頻率漂移；
13、其中，所述溫度調整模塊復用所述溫度控制模塊，所述處理器用于在puf特征值的測試過程中，通過所述溫度控制模塊的工作狀態，使所述諧振式傳感器模塊所處的環境溫度分別為多組測試溫度；所述處理器還用于在工作狀態下，通過所述溫度控制模塊的工作狀態，控制所述諧振器處于相對穩定的工作溫度下。
14、在其中一個實施例中，所述諧振器為懸臂梁諧振器或雙端固定梁諧振器，所述溫度調整模塊為設置于所述諧振器的懸臂梁或固定梁上的加熱電阻，所述處理器用于控制流經所述加熱電阻的電壓或電流，以控制所述諧振器的測試溫度。
15、在其中一個實施例中，所述加熱電阻設置在所述懸臂梁或固定梁的次振產生區域，所述諧振參數為次振頻率和次振振幅。
16、在其中一個實施例中，所述電源模塊還包括驅動電壓調整電路，所述puf特征值生成方法還包括：
17、經所述驅動電壓調整電路，將多組驅動電壓輸入給所述驅動器，所述驅動器生成的激勵源驅動所述諧振器產生諧振；
18、采用所述檢測器測量得到每組驅動電壓下所述諧振器的主振振幅和次振振幅，以得到不同驅動電壓下的多組主振振幅和次振振幅；
19、所述生成puf特征值具體為：將多組所述驅動電壓和多組所述測試溫度作為激勵，將各組驅動電壓下的主振振幅和次振振幅，以及各組測試溫度下的諧振參數作為響應，生成puf特征值。
20、在其中一個實施例中，所述諧振式傳感器為mems傳感器或nmes傳感器；所述諧振式傳感器為諧振式壓力傳感器、諧振式力傳感器、諧振式位移傳感器、諧振式質量傳感器、諧振式應變傳感器、諧振式流量傳感器、諧振式扭矩傳感器、諧振式振動傳感器、諧振式液位傳感器、諧振式陀螺儀、諧振式氣體傳感器、諧振式磁力傳感器、諧振式生物傳感器、諧振式濕度傳感器、諧振式溫度傳感器、諧振式化學傳感器、諧振式加速度傳感器、諧振式慣性傳感器。
21、第二方面，本申請還提供了一種諧振式傳感器puf密鑰生成方法，包括：
22、將上述第一方面任意一項實施例中所述的puf特征值生成方法得到的puf特征值進行組合，得到多個crp激勵-響應對；
23、將所述crp激勵-響應對中的響應進行模數轉換，得到比特數據；
24、利用雜湊算法對所述比特數據進行處理，生成puf密鑰。
25、在其中一個實施例中，將所述puf密鑰存儲于所述諧振式傳感器的安全驗證設備中。
26、第三方面，本申請還提供了一種諧振式傳感器的安全驗證方法，包括：
27、提供一待測諧振式傳感器，將安全驗證設備接入所述待測諧振式傳感器，打開所述諧振式傳感器的電源，所述安全驗證設備中存儲有采用上述第二方面任意一項實施例中的puf密鑰生成方法生成的所述待測諧振式傳感器的puf密鑰；
28、所述安全驗證設備生成第一隨機數并發送給所述待測諧振式傳感器，所述待測諧振式傳感器將所述第一隨機數作為挑戰，生成第一響應；
29、所述待測諧振式傳感器將第一隨機數進行加密后得到第二響應，并發送給所述安全驗證設備，所述第一隨機數的加密密鑰為所述第一響應；
30、利用安全驗證設備中存儲的所述puf密鑰作為解密密鑰，對所述第二響應進行解密得到第二隨機數；
31、將所述第二隨機數與所述第一隨機數進行比較，若二者相同，則判定所述待測諧振式傳感器為安全設備。
32、第四方面，本申請還提供了一種諧振式傳感器的安全驗證設備，所述安全驗證設備可采用上述的安全驗證方法對諧振式傳感器進行安全驗證，該安全驗證設備包括：
33、存儲器，用于存儲上述第二方面任意一項實施例中所述的方法生成的多個諧振式傳感器的puf密鑰；
34、隨機數生成模塊，用于生成第一隨機數；
35、解密模塊，用于利用所述puf密鑰，對所述諧振式傳感器返回的第二響應進行解密，得到第二隨機數；
36、比較模塊，用于將所述第二隨機數與所述第一隨機數進行比較，得到比較結果；
37、顯示模塊，用于顯示所述比較結果，和/或，顯示所述第一隨機數和所述第二隨機數。
38、第五方面，本申請還提供了一種可應用上述第一方面任意一項實施例中所述的puf特本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種諧振式傳感器PUF特征值生成方法，其特征在于，包括：
2.根據權利要求1所述PUF特征值生成方法，其特征在于，所述諧振式傳感器模塊包括：諧振器，所述諧振器在激勵源的作用下，產生諧振，所述諧振包括主振和次振，所述諧振參數包括主振頻率和主振振幅，或者所述諧振參數包括主振頻率、主振振幅、和次振頻率，或者所述諧振參數包括主振頻率、主振振幅、次振頻率、和次振振幅；
3.根據權利要求2所述PUF特征值生成方法，其特征在于，所述諧振器為懸臂梁諧振器、雙端固定梁諧振器、環形諧振器、膜片諧振器、柱狀諧振器、梳齒電容式諧振器、壓電諧振器、或納米線諧振器。
4.根據權利要求3所述PUF特征值生成方法，其特征在于，所述諧振式傳感器模塊還包括：溫度控制模塊，用于控制所述諧振器所處的環境溫度；
5.根據權利要求3所述PUF特征值生成方法，其特征在于，所述諧振器為懸臂梁諧振器或雙端固定梁諧振器，所述溫度調整模塊為設置于所述諧振器的懸臂梁或固定梁上的加熱電阻，所述處理器用于控制流經所述加熱電阻的電壓或電流，以控制所述諧振器的測試溫度。
6.根據
7.根據權利要求3所述PUF特征值生成方法，其特征在于，所述電源模塊還包括驅動電壓調整電路，所述PUF特征值生成方法還包括：
8.根據權利要求1至權利要求7中任一項所述PUF特征值生成方法，其特征在于，所述諧振式傳感器為MEMS傳感器或NMES傳感器；所述諧振式傳感器為諧振式壓力傳感器、諧振式力傳感器、諧振式位移傳感器、諧振式質量傳感器、諧振式應變傳感器、諧振式流量傳感器、諧振式扭矩傳感器、諧振式振動傳感器、諧振式液位傳感器、諧振式陀螺儀、諧振式氣體傳感器、諧振式磁力傳感器、諧振式生物傳感器、諧振式濕度傳感器、諧振式溫度傳感器、諧振式化學傳感器、諧振式加速度傳感器、諧振式慣性傳感器。
9.一種諧振式傳感器PUF密鑰生成方法，其特征在于，包括：
10.根據權利要求9所述諧振式傳感器PUF密鑰生成方法，其特征在于，還包括，將所述PUF密鑰存儲于所述諧振式傳感器的安全驗證設備中。
11.一種諧振式傳感器的安全驗證方法，其特征在于，包括：
12.一種諧振式傳感器的安全驗證設備，其特征在于，所述安全驗證設備可采用權利要求11所述的安全驗證方法對諧振式傳感器進行安全驗證，該安全驗證設備包括：
13.一種可應用權利要求1至權利要求8中任一項所述的PUF特征值生成方法的諧振式傳感器。
...【技術特征摘要】
1.一種諧振式傳感器puf特征值生成方法，其特征在于，包括：
2.根據權利要求1所述puf特征值生成方法，其特征在于，所述諧振式傳感器模塊包括：諧振器，所述諧振器在激勵源的作用下，產生諧振，所述諧振包括主振和次振，所述諧振參數包括主振頻率和主振振幅，或者所述諧振參數包括主振頻率、主振振幅、和次振頻率，或者所述諧振參數包括主振頻率、主振振幅、次振頻率、和次振振幅；
3.根據權利要求2所述puf特征值生成方法，其特征在于，所述諧振器為懸臂梁諧振器、雙端固定梁諧振器、環形諧振器、膜片諧振器、柱狀諧振器、梳齒電容式諧振器、壓電諧振器、或納米線諧振器。
4.根據權利要求3所述puf特征值生成方法，其特征在于，所述諧振式傳感器模塊還包括：溫度控制模塊，用于控制所述諧振器所處的環境溫度；
5.根據權利要求3所述puf特征值生成方法，其特征在于，所述諧振器為懸臂梁諧振器或雙端固定梁諧振器，所述溫度調整模塊為設置于所述諧振器的懸臂梁或固定梁上的加熱電阻，所述處理器用于控制流經所述加熱電阻的電壓或電流，以控制所述諧振器的測試溫度。
6.根據權利要求5所述puf特征值生成方法，其特征在于，所述加熱電阻設置在所述懸臂梁或固定梁的次振產生區域，所述諧振參數為次振頻率和次振振幅。
7.根據...
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