為進(jìn)一步鼓勵(lì)全市廣大職工和青少年開展群眾性科技創(chuàng)新活動(dòng)，充分激發(fā)廣大職工和青少年的聰明才智，加快上海建設(shè)具有世界影響力的社會(huì)主義現(xiàn)代化國際大都市，上海市總工會(huì)、上海市知識(shí)產(chǎn)權(quán)局、共青團(tuán)上海市委員會(huì)、上海市科學(xué)技術(shù)協(xié)會(huì)、上海發(fā)明協(xié)會(huì)等單位聯(lián)合舉辦了“第三十四屆上海市優(yōu)秀發(fā)明選拔賽”，經(jīng)專家初評(píng)、復(fù)評(píng)和終評(píng)等環(huán)節(jié)，獲獎(jiǎng)項(xiàng)目正式出爐。上海復(fù)旦微電子集團(tuán)股份有限公司《物理不可克隆功能技術(shù)研究與應(yīng)用》項(xiàng)目喜獲優(yōu)秀發(fā)明銀獎(jiǎng)。

▲ 獲獎(jiǎng)證書和獎(jiǎng)牌

▲ 項(xiàng)目成員合影（部分）

項(xiàng)目簡介

物理不可克隆功能/函數(shù)（Physically Unclonable Function，PUF）是一種密碼學(xué)基礎(chǔ)元件，通常由輸入（挑戰(zhàn)）、物理系統(tǒng)和輸出（響應(yīng)）這三個(gè)部分組成。物理系統(tǒng)的作用是將挑戰(zhàn)映射到響應(yīng)，由于制造過程中無法控制的隨機(jī)差異，每個(gè)物理系統(tǒng)都是唯一的，無法人為制造兩個(gè)完全一樣的物理系統(tǒng)，即物理不可克隆。

大多數(shù)芯片中已經(jīng)包含了SRAM，將它用作PUF有許多優(yōu)點(diǎn)：方案可移植性強(qiáng)、設(shè)計(jì)簡單、參數(shù)穩(wěn)定性好、響應(yīng)獲取便捷（只需要讀取SRAM的上電初始值）。在實(shí)際應(yīng)用中，由于獲取響應(yīng)的過程中存在噪聲，導(dǎo)致PUF對(duì)于相同的挑戰(zhàn)，實(shí)際得到的響應(yīng)存在微小的差異。但是通過PUF響應(yīng)糾錯(cuò)機(jī)制，可以消除這些差異，使得相同的挑戰(zhàn)得到一致的響應(yīng)。

傳統(tǒng)的雙向認(rèn)證機(jī)制由于每次認(rèn)證使用相同密鑰，不能抵御側(cè)信道攻擊。我們創(chuàng)造性地將SRAM PUF與傳統(tǒng)雙向認(rèn)證機(jī)制結(jié)合，提出了反向糾錯(cuò)方法，利用PUF差異的隨機(jī)性能夠?qū)崿F(xiàn)每次認(rèn)證過程使用的密鑰都不相同，即一次一密。新的認(rèn)證機(jī)制不僅可以完全防御側(cè)信道攻擊，同時(shí)利用PUF解決了密鑰存儲(chǔ)的安全性問題，將整個(gè)體系的安全性提升到了新的高度。在傳統(tǒng)安全協(xié)議中，為了實(shí)現(xiàn)一次一密需要使用非對(duì)稱密鑰算法進(jìn)行密鑰協(xié)商，所需資源是PUF糾錯(cuò)機(jī)制的數(shù)十倍，執(zhí)行時(shí)間更是需要數(shù)百倍，因此復(fù)旦微電子項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)提出的認(rèn)證機(jī)制非常適合于資源有限的輕量級(jí)設(shè)備。

基于以上技術(shù)創(chuàng)新方案，項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)發(fā)表了2篇期刊論文，同時(shí)將新型雙向認(rèn)證機(jī)制推廣到其它類型PUF，擴(kuò)展了認(rèn)證密鑰的生成方法，新增了密鑰存儲(chǔ)的方案，并在這些方面獲得了7項(xiàng)發(fā)明專利授權(quán)。

應(yīng)用推廣

目前，集成PUF模塊的RFID芯片已經(jīng)量產(chǎn)，這是國內(nèi)首款基于PUF技術(shù)的量產(chǎn)防偽溯源芯片，非常適合在醫(yī)藥、高檔酒類、奢侈品等貴重商品的防偽溯源中使用。

2017年起，該芯片先后在石油化工企業(yè)的油罐防偽、京東高值物品防偽、國臺(tái)酒防偽、同仁堂藥品防偽、信鴿腳環(huán)防偽等項(xiàng)目中應(yīng)用。提升了廠家產(chǎn)品的可信度，維護(hù)了廠家的商譽(yù)。

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復(fù)旦微電子于2017年研發(fā)成功超高頻（GB29768協(xié)議）SM7國密算法芯片及高頻（ISO15693協(xié)議）SM7國密算法芯片。并通過自研的PUF（物理不可克隆功能）技術(shù)增強(qiáng)芯片安全性，能夠抵抗側(cè)信道攻擊，安全等級(jí)達(dá)國密II-B級(jí)。這些芯片近年來廣泛應(yīng)用于全運(yùn)會(huì)、亞運(yùn)會(huì)、世博會(huì)等國際和國內(nèi)的高等級(jí)會(huì)議中。

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關(guān)于復(fù)旦微電子集團(tuán)

上海復(fù)旦微電子集團(tuán)股份有限公司（“復(fù)旦微電”，上交所科創(chuàng)板證券代碼：688385.SH；“上海復(fù)旦”，港交所股份代號(hào)：01385.HK）是國內(nèi)從事超大規(guī)模集成電路的設(shè)計(jì)、開發(fā)、生產(chǎn)（測試）和提供系統(tǒng)解決方案的專業(yè)公司。公司于1998年7月創(chuàng)辦，并于2000年在香港上市，2014年轉(zhuǎn)香港主板，是國內(nèi)成立最早、首家上市的股份制集成電路設(shè)計(jì)企業(yè)。2021年登陸上交所科創(chuàng)板，形成“A+H”資本格局。復(fù)旦微電子集團(tuán)現(xiàn)已建立健全安全與識(shí)別芯片、非揮發(fā)存儲(chǔ)器、智能電表芯片、FPGA芯片和集成電路測試服務(wù)等產(chǎn)品線。產(chǎn)品行銷30多個(gè)國家和地區(qū)，廣泛應(yīng)用于金融、社保、汽車電子、城市公共交通、電子證照、移動(dòng)支付、防偽溯源、智能手機(jī)、安防監(jiān)控、工業(yè)控制、信號(hào)處理、智能計(jì)算等眾多領(lǐng)域。