存储装置及其操作方法与流程

本公开涉及一种电子设备，并且更具体地，涉及一种具有物理不可克隆功能的存储装置和操作该存储装置的方法。

背景技术：

1、由于对存储装置的安全性的需求，已经开发出具有物理不可克隆功能(puf)的存储装置。puf电路可以在半导体芯片中实现以产生难以通过使用在半导体制造工艺中产生的工艺偏差来预测的随机数字值。基于puf的存储装置可以通过使用puf电路来产生唯一密钥，并且因此，可以改进存储装置的安全性。

技术实现思路

1、一个或多个实施例提供了一种通过使用存储装置中的存储器单元的分布来支持物理不可克隆功能(puf)的存储装置，以及操作该存储装置的方法。

2、根据示例实施例，一种存储装置包括：非易失性存储器，其包括被划分为第一存储器单元组和第二存储器单元组的存储器单元的存储器单元阵列；存储器控制器；以及物理不可克隆功能(puf)电路，其被配置为：基于第二存储器单元组的输出，通过从第二存储器单元组的输出中排除第一排除区域的输出、第二排除区域的输出和第三排除区域的输出来产生puf数据。第一排除区域具有等于或大于第一读取电平并且小于第二读取电平的阈值电压，第二排除区域具有小于第三读取电平的阈值电压，第三读取电平小于第一读取电平，并且第三排除区域具有等于或大于第四读取电平的阈值电压，第四读取电平大于第二读取电平。

3、根据示例实施例，一种存储装置包括：非易失性存储器，其包括存储器单元阵列；物理不可克隆功能(puf)电路，其被配置为基于存储器单元阵列的输出来产生puf数据；以及存储器控制器，其被配置为基于从主机接收的第一认证个人识别码信息将第一puf数据请求信号传输至puf电路，并且基于第一认证个人识别码信息和从puf电路接收的第一puf数据来产生第一认证密钥。puf电路还被配置为通过从存储器单元阵列的输出中排除边缘位单元组的输出和中间位单元组的输出来产生第一puf数据，并且边缘位单元组具有最低阈值电压或最高阈值电压，并且中间位单元组具有与puf参考电压电平相对应的阈值电压。

4、根据示例实施例，一种操作包括存储器单元阵列和物理不可克隆功能(puf)电路以支持puf的存储装置的方法包括：将存储器单元阵列设置为第一存储器单元组和第二存储器单元组；在第二存储器单元组中设置具有等于或大于第一读取电平并且小于第二读取电平的阈值电压的第一排除区域；在第二存储器单元组中设置具有小于第三读取电平的阈值电压的第二排除区域，第三读取电平小于第一读取电平；在第二存储器单元组中设置具有等于或大于第四读取电平的阈值电压的第三排除区域，其四读取电平大于第二读取电平；设置puf参考电压；通过向第二存储器单元组施加puf参考电压获得第二存储器单元组的输出；以及通过从第二存储器单元组的输出中排除第一排除区域的输出、第二排除区域的输出和第三排除区域的输出来产生puf数据。

技术特征：

1.一种存储装置，包括：

2.根据权利要求1所述的存储装置，其中，所述存储器单元阵列包括多个页，并且

3.根据权利要求1所述的存储装置，其中，所述第一排除区域的阈值电压与大于所述第一读取电平并且小于所述第二读取电平的物理不可克隆功能参考电压电平相对应。

4.根据权利要求1所述的存储装置，其中，所述第二排除区域包括所述第二存储器单元组中的具有最低阈值电压的最低位单元组。

5.根据权利要求1所述的存储装置，其中，所述第三排除区域包括所述第二存储器单元组中的具有最高阈值电压的最高位单元组。

6.根据权利要求1所述的存储装置，其中，所述物理不可克隆功能电路还被配置为识别多个物理不可克隆功能数据的数量，并且基于所述多个物理不可克隆功能数据的数量等于或小于阈值数量，重复地产生所述物理不可克隆功能数据，使得所述多个物理不可克隆功能数据的数量大于所述阈值数量。

7.根据权利要求1所述的存储装置，其中，所述物理不可克隆功能电路还被配置为识别多个物理不可克隆功能数据的数量，并且基于所述多个物理不可克隆功能数据的数量等于或小于阈值数量，在将所述第二存储器单元组改变为所述存储器单元阵列的另一区域后产生所述物理不可克隆功能数据。

8.根据权利要求1所述的存储装置，其中，所述物理不可克隆功能电路包括：

9.根据权利要求8所述的存储装置，其中，所述物理不可克隆功能电路还被配置为将就阈值电压而言与所述第二存储器单元组的上50％相对应的存储器单元的阈值电压设置为物理不可克隆功能参考电压。

10.一种存储装置，包括：

11.根据权利要求10所述的存储装置，其中，所述中间位单元组的阈值电压等于或大于第一读取电平并且小于第二读取电平，并且

12.根据权利要求10所述的存储装置，其中，所述存储器单元阵列包括多个页，

13.根据权利要求10所述的存储装置，其中，所述存储器控制器被配置为控制散列产生器以通过基于所述第一认证个人识别码信息和所述第一物理不可克隆功能数据执行散列操作来产生所述第一认证密钥。

14.根据权利要求10所述的存储装置，其中，所述存储器控制器还被配置为：

15.根据权利要求14所述的存储装置，其中，所述存储器控制器还被配置为基于所述第二认证密钥与从所述非易失性存储器读取的所述第一认证密钥一致，向所述主机提供认证成功信号。

16.根据权利要求14所述的存储装置，其中，所述存储器控制器还被配置为基于所述第二认证密钥与从所述非易失性存储器读取的所述第一认证密钥不一致，向所述主机提供认证失败信号。

17.一种操作包括存储器单元阵列和物理不可克隆功能电路以支持物理不可克隆功能的存储装置的方法，所述方法包括：

18.根据权利要求17所述的方法，其中，所述存储器单元阵列包括多个页，并且

19.根据权利要求17所述的方法，其中，通过从所述第二存储器单元组的输出排除所述第一排除区域的输出、所述第二排除区域的输出以及所述第三排除区域的输出来产生所述物理不可克隆功能数据包括步骤：

20.根据权利要求17所述的方法，其中，通过从所述第二存储器单元组的输出中排除所述第一排除区域的输出、所述第二排除区域的输出和所述第三排除区域的输出来产生所述物理不可克隆功能数据包括步骤：

技术总结提供了一种存储装置及其操作方法。该存储装置包括：非易失性存储器，其包括被划分为第一存储器单元组和第二存储器单元组的存储器单元；存储器控制器；以及物理不可克隆功能(PUF)电路，其被配置为基于第二存储器单元组的输出，通过从第二存储器单元组的输出中排除第一排除区域的输出、第二排除区域的输出和第三排除区域的输出来产生PUF数据，第一排除区域具有等于或大于第一读取电平并且小于第二读取电平的阈值电压，第二排除区域具有小于第三读取电平的阈值电压，第三读取电平小于第一读取电平，并且第三排除区域具有等于或大于第四读取电平的阈值电压，第四读取电平大于第二读取电平。技术研发人员：柳炫准,李庚德受保护的技术使用者：三星电子株式会社技术研发日：技术公布日：2024/1/15