中文标题：混合开关电容物理不可克隆函数和一次性可编程的片上RSA加密算法私钥生成方法

英文标题：Generating Private Key of RSA Encryption Algorithm Using On-Chip Physical Unclonable Functions

来源期刊：电子与信息学报

基金项目：武汉市科技计划项目(曙光计划)(2023010201020463)，中央高校基本科研业务费专项资金自科重点项目 (CZZ24001)

作  者：李大为¹ 陈铁男¹ 周瑶¹ 江小平¹ 万美琳² 张力³ 贺章擎⁴

作者单位：1. 中南民族大学电子与信息工程学院 武汉 430074
2. 湖北大学物理与电子科学学院 武汉 430062
3. 湖北工业大学理学院 武汉 430068
4. 湖北工业大学电气与电子工程学院 武汉 430068

摘  要：Rivest-Shamir-Adleman(RSA)加密算法作为一种非对称加密算法，被认为是目前最安全的加密方法之一。传统RSA私钥存在存储开销大、功耗高和易受攻击等问题，针对RSA私钥面临非易失性存储器(NVM)存储依赖及物理探测攻击，该文提出一种新型RSA私钥生成架构，该方案基于SMIC 180 nm 标准CMOS工艺，利用全定制开关电容物理不可克隆函数(SC-PUF)单元产生随机密钥，采用片上1次可编程单元(OTP)将SC-PUF的输出随机密钥直接映射为满足要求的RSA私钥，完全消除NVM依赖。同时SC-PUF提供的容性敏感金属层能够有效保护OTP的编辑状态不被攻击者获取，保证了整个密钥产生电路的安全性。实验结果显示，芯片总体面积为18.77 mm²，功耗218 mW，基于SC-PUF和OTP的RSA私钥产生电路不仅能够有效产生密钥，且整个RSA算法工作正常，验证了该新型RSA私钥生成架构的可行性和安全性。

全文链接： https://jeit.ac.cn/cn/article/doi/10.11999/JEIT250382