SECURITY DEVICE GENERATING KEY BASED ON PHYSICALLY UNCLONABLE FUNCTION AND OPERATING METHOD OF THE SAME

Disclosed is a security device generating a key based on a physically unclonable function (PUF). A security device in accordance with an exemplary embodiment of the present invention includes a PUF block, an integrity detector, and a post processor. The PUF block includes a plurality of PUF cells generating a plurality of first random signals, and outputs the plurality of first random signals and a plurality of first inverted random signals each of which has a logic level opposite to that of each of the plurality of first random signals. The integrity detector determines data integrity on the plurality of first random signals by using the plurality of first random signals and the plurality of first inverted random signals. The post processor generates a first row key including validity signals satisfying the data integrity, selected from the plurality of first random signals, generates helper data including parity data corresponding to the first row key based on a predetermined error correction algorithm, and generates a key to which a PUF is applied by using the helper data. The present invention can generate an efficient and correct key by using a validity map. 물리적 복제 방지 기능에 기초하여 키를 생성하는 보안 장치가 개시된다. 본 개시의 예시적 실시예에 따른 보안 장치는 복수의 제1 랜덤 신호들을 생성하는 복수의 물리적 복제 방지 기능(Physically Unclonable Function; PUF) 셀들을 포함하고, 상기 복수의 제1 랜덤 신호들 및 상기 복수의 제1 랜덤 신호들 각각과 서로 반대의 로직 레벨을 갖는 복수의 제1 반전 랜덤 신호들을 출력하는 PUF 블록, 상기 복수의 제1 랜덤 신호들 및 상기 복수의 제1 반전 랜덤 신호들을 이용하여 상기 복수의 제1 랜덤 신호들에 대한 데이터의 온전성(data integrity)을 판단하는 온전성 검출기 및 상기 복수의 제1 랜덤 신호들 중 상기 데이터의 온전성을 만족하는 것들로 선별된 유효성 신호들을 포함하는 제1 로우 키를 생성하고, 상기 제1 로우 키에 대응하는 패리티 데이터가 포함된 핼퍼 데이터를 소정의 에러 정정 알고리즘에 기초하여 생성하며, 상기 핼퍼 데이터를 이용하여 PUF가 적용된 키를 생성하는 포스트 프로세서를 포함한다.