TWI660285B - 通訊系統及通訊系統的操作方法 - Google Patents

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Abstract

通訊系統包含通訊緩衝電路及通訊端。通訊緩衝電路包含物理不可複製函數裝置，且通訊緩衝電路提供物理不可複製函數裝置所產生的安全金鑰。通訊端耦接於通訊緩衝電路，並傳送匹配請求至通訊緩衝電路以取得安全金鑰。通訊端利用安全金鑰操縱傳輸資料以產生加密資料，並傳送加密資料至通訊緩衝電路。通訊緩衝電路根據安全金鑰將加密資料還原成傳輸資料。

Description

通訊系統及通訊系統的操作方法
本發明是有關於一種通訊系統，特別是指一種能夠防偽的通訊系統。
由於電子裝置的功能越來越複雜，電子裝置常包含了不同功能的電路區塊和晶片。然而，若競爭者將電子裝置中晶片之間的通訊行為加以側錄並分析，競爭者便可利用自己生產的晶片來模擬電子裝置內部晶片的行為，進而取代電子裝置中的晶片。在物聯網(Internet of Things，IoT)的應用中，由於不同廠商所設計的晶片或功能電路之間常常必須彼此進行通訊，因此對於敏感資訊曝光的問題也更加重視。此外，如果在物聯網系統中主控端的晶片被一偽造的晶片取代了，那麼偽造的晶片便可取得所有從屬裝置的控制權，進而造成物聯網系統的混亂。
為了避免此一問題，不同晶片或功能電路之間的通訊常需要有認證的程序。然而，在先前技術中，由於認證程序的步驟較為單純，而且只會在通訊過程的初期進行，導致認證程序本身也很容易被競爭者預測甚至模擬出來，導致資訊安全仍然受到威脅。
本發明的一實施例提供一種通訊系統，通訊系統包含通訊緩衝電路及通訊端。
通訊緩衝電路包含物理不可複製函數(physical unclonable function，PUF)裝置，且通訊緩衝電路提供物理不可複製函數裝置所產生的安全金鑰。
通訊端耦接於通訊緩衝電路，並傳送匹配請求至通訊緩衝電路以取得安全金鑰。通訊端利用安全金鑰操縱傳輸資料以產生加密資料，並傳送加密資料至通訊緩衝電路。通訊緩衝電路根據安全金鑰將加密資料還原成傳輸資料。
本發明的另一實施例提供一種通訊系統，通訊系統包含通訊緩衝電路及通訊端。
通訊緩衝電路包含物理不可複製函數(physical unclonable function，PUF)裝置，通訊緩衝電路提供物理不可複製函數裝置所產生的安全金鑰，並利用安全金鑰操縱傳輸資料以產生加密資料。
通訊端耦接於通訊緩衝電路，並傳送匹配請求至通訊緩衝電路以取得安全金鑰。通訊端根據安全金鑰將加密資料還原成傳輸資料，並根據傳輸資料執行對應功能。
本發明的另一實施例提供一種通訊系統的操作方法，通訊系統包含通訊緩衝電路及通訊端。
通訊系統的操作方法包含通訊端傳送匹配請求至通訊緩衝電路，通訊緩衝電路提供由物理不可複製函數裝置所產生之安全金鑰至通訊端，通訊端利用安全金鑰操縱傳輸資料以產生加密資料，通訊端傳送加密資料至通訊緩衝電路，及通訊緩衝電路根據安全金鑰將加密資料還原成傳輸資料。
第1圖是本發明一實施例的通訊系統100的示意圖。通訊系統100包含第一通訊端110及通訊緩衝電路120。
通訊緩衝電路120包含物理不可複製函數(physical unclonable function，PUF)裝置122，並且可以提供物理不可複製函數裝置122所產生的第一安全金鑰SK1。物理不可複製函數裝置122可包含複數個物理不可複製函數單元，且每一物理不可複製函數單元會因為在製作過程中所產生無法控制的物理特性而產生對應的一位元隨機資料。製程的變異可能來自於程序控制上的微小差異、材料內容及/或環境參數的偏移。這些無法避免且無法預測的變異會被物理不可複製函數單元放大，而物理不可複製函數裝置122便可利用物理不可複製函數單元所產生的位元資料來形成第一安全金鑰SK1以保護通訊系統100的通訊安全。
第一通訊端110耦接於通訊緩衝電路120，並且可以傳送第一匹配請求R1至通訊緩衝電路120以獲取第一安全金鑰SK1。接著，第一通訊端110便可利用第一安全金鑰SK1操縱傳輸資料D以產生第一加密資料E1，並將第一加密資料E1傳送至通訊緩衝電路120。通訊緩衝電路120可根據第一安全金鑰SK1將第一加密資料R1還原成傳輸資料D。也就是說，在沒有通訊緩衝電路120提供第一安全金鑰SK1的情況下，就無法取得潛藏在加密資料E1中的傳輸資料D，因此傳輸資料D就能夠在通訊過程中受到保護。
在有些實施例中，傳輸資料D可以是其他通訊端所需的資訊或者是用來控制其他通訊端的指令。也就是說，傳輸資料D可以透過第一通訊端110的輸入輸出匯流排來傳輸。舉例來說，在第1圖中，通訊系統100還可包含第二通訊端130，且第二通訊端130可耦接於通訊緩衝電路120。第二通訊端130可自通訊緩衝電路120接收傳輸資料D，並且可以根據傳輸資料D來執行對應功能。此外，在第1圖中，通訊緩衝電路120可以嵌入在第二通訊端130中，使得傳輸資料D可以在通訊緩衝電路120及第二通訊端130之間透過內部通訊來傳輸，避免傳輸資料D在通訊過程中曝光。如此一來，就能夠對輸入輸出匯流排上的通訊進行加密，並且保護通訊內容。
第2圖為本發明一實施例之物理不可複製裝置122中物理不可複製單元122A的示意圖。物理不可複製單元122A包含第一選擇電晶體T1、第二選擇電晶體T2、隔絕電晶體IT、第一反熔絲電晶體AT1及第二反熔絲電晶體AT2。第一選擇電晶體T1具有第一端、第二端及控制端，第一選擇電晶體T1的第一端耦接於第一位元線BL1，而第一選擇電晶體T1的控制端耦接於字元線WL。第一反熔絲電晶體AT1具有第一端、第二端及控制端，第一反熔絲電晶體AT1的第一端耦接於第一選擇電晶體T1的第二端，而第一反熔絲電晶體AT1的控制端耦接於反熔絲控制線AF。第二反熔絲電晶體AT2具有第一端、第二端及控制端，第二反熔絲電晶體AT2的控制端耦接於反熔絲控制線AF。第二選擇電晶體T2具有第一端、第二端及控制端，第二選擇電晶體T2的第一端耦接於第二位元線BL2，第二選擇電晶體T2的第二端耦接於第二反熔絲電晶體AT2的第一端，而第二選擇電晶體T2的控制端耦接於字元線WL。隔絕電晶體IT具有第一端、第二端及控制端，隔絕電晶體IT的第一端耦接於第一反熔絲電晶體AT1的第二端，隔絕電晶體IT的第二端耦接於第二反熔絲電晶體AT2的第二端，隔絕電晶體IT的控制端耦接於隔絕控制線IL。
在物理不可複製單元122A的註冊(register)操作中，位元線BL1及BL2可以處在低電壓，字元線WL及隔絕控制線IL可為高電壓，而反熔絲控制線AF則在比高電壓還要更高的寫入電壓。在此情況下，隔絕電晶體IT及選擇電晶體T1及T2都會被導通，使得反熔絲電晶體AT1及AT2會同時接收到低電壓及寫入電壓。此時反熔絲電晶體AT1及AT2所接收到的巨大電壓差將足以將反熔絲電晶體AT1及AT2給擊穿。然而，反熔絲電晶體AT1及AT2在製程中所導致的物理特性變異將使得反熔絲電晶體AT1及AT2中的其中一個反熔絲電晶體先被擊穿，而率先被擊穿的反熔絲電晶體將會使得另一個反熔絲電晶體所承受的電壓差減小，使得另一個反熔絲電晶體不會被擊穿。也就是說，在註冊操作執行完畢後，反熔絲電晶體AT1及AT2將會處於相異的狀態，一者被擊穿而另一者則未被擊穿。
一旦物理不可複製單元122A完成註冊，就可以在讀取操作中透過位元線BL1及BL2來讀出其中的位元資料。在讀取操作中，字元線WL會在高電壓，隔絕控制線IL會在低電壓，而反熔絲控制線AF則可在讀取電壓，其中讀取電壓實質上可與字元線WL上的高電壓相等。在此情況下，隔絕電晶體IT會被截止，選擇電晶體T1及T2則會被導通，而反熔絲電晶體AT1及AT2則會根據其各自的狀態產生不同大小的電流。也就是說，反熔絲電晶體AT1及AT2所產生的電流強度會與其是否已被擊穿有關。因此，透過感測放大器來感測位元線BL1及BL2上的電流差異，便可據以讀出物理不可複製單元122A中所註冊的位元資料。
在第2圖中，隔絕電晶體IT可以在讀取操作中被截止以避免反熔絲電晶體AT1及AT2所產生的電流互相干擾而影響了讀取結果的準確性。然而，在有些實施例中，如果電流大小的差異夠大，則也可將隔絕電晶體IT省略，此時反熔絲電晶體AT1及AT2的第二端便可互相耦接。
在此情況下，如果在註冊操作前先執行了讀取操作，則感測放大器所產生的讀取結果將會是隨機的，且每次的結果都可能不同。倘若通訊緩衝電路120使用的是還沒有註冊過的隨機金鑰，就無法確保每次都能順利將傳輸資料D還原。如此一來，即便競爭者複製了第二通訊端130的電路佈局，然而只要註冊操作未被正確執行，通訊系統100仍將無法正常運作，因此可以達到晶片內部的防偽機制。
此外，為了避免冗餘重複的匹配請求，第一通訊端110可包含非揮發性記憶體112，並可將第一安全金鑰SK1儲存在非揮發性記憶體112中，如此一來，也可以減少第一安全金鑰SK1的傳輸次數，減少第一安全金鑰SK1被未授權者竊取的機會。
在有些實施例中，第一通訊端110可包含一加密邏輯電路114以利用第一安全金鑰SK1操縱傳輸資料D來產生第一加密資料E1。舉例來說，加密邏輯電路114可以對傳輸資料D的每一位元及第一安全金鑰SK1的每一位元執行互斥或(exclusive OR，XOR)運算以產生第一加密資料E1。也就是說，第一通訊端110可以利用互斥或運算來操縱傳輸資料D。在此情況下，通訊緩衝電路120也可包含解密邏輯電路124，並對第一加密資料E1的每一位元及第一安全金鑰SK1的每一位元執行互斥或運算以還原出傳輸資料D。
然而，在本發明的有些實施例中，第一通訊端110可使用其他可逆的演算法及第一安全金鑰SK1來操縱傳輸資料D，而通訊緩衝電路120則可根據對應的演算法來還原取得傳輸資料D。例如在有些實施例中，加密邏輯電路114可根據其他的加密邏輯，包含高級加密標準(Advanced Encryption Standard，AES)及順序邏輯(sequential logic)，來產生加密資料。舉例來說，順序邏輯可以包含順序對調操作或順序變換操作。當加密邏輯電路114對傳輸資料D執行順序邏輯操作(例如對調或變換位元順序)時，加密邏輯電路114可根據第一安全金鑰SK1來對調或變換傳輸資料D之複數個資料位元的次序以產生第一加密資料E1。在此情況下，通訊緩衝電路120將可根據第一安全金鑰SK1來對第一加密資料E1逆向地執行順序邏輯操作以還原出傳輸資料D。
在第1圖中，第一通訊端110可以是主控端，而第二通訊端130則可以是從屬端(用戶端)。在此情況下，嵌入在第二通訊端130中的通訊緩衝電路120可以自第一加密資料E1中還原出傳輸資料D以供第二通訊端130所需。然而，在有些實施例中，通訊緩衝電路120也可以根據系統需求而嵌入在主控端中。
第3圖是本發明另一實施例之通訊系統200的示意圖。通訊系統20包含第一通訊端210、通訊緩衝電路220及第二通訊端230。在第3圖中，第一通訊端210可以是從屬端(用戶端)，第二通訊端230可以是主控端，而通訊緩衝電路220可以嵌入在第二通訊端230中。
舉例來說，第二通訊端230可以耦接至通訊緩衝電路220，並且可以產生傳輸資料D。通訊緩衝電路220可以提供由物理不可複製裝置222所產生的安全金鑰SK1，並且可包含加密邏輯電路224以利用安全金鑰SK1來操縱傳輸資料D而產生加密資料E1。舉例來說，加密邏輯電路224可以對傳輸資料D的每一位元及安全金鑰SK1的每一位元執行互斥或運算以產生加密資料E1，或者加密邏輯電路224可根據安全金鑰SK1對傳輸資料D執行順序邏輯操作以對調或變換傳輸資料D之複數個資料位元的次序以產生加密資料E1。
第一通訊端210可耦接至通訊緩衝電路220，並可傳送匹配請求R1至通訊緩衝電路220以向通訊緩衝電路220請求安全金鑰SK1。因此，當第一通訊端210接收到加密資料E1時，第一通訊端210就可以根據安全金鑰SK1自加密資料E1中還原出傳輸資料D，並且根據傳輸資料D執行對應功能的操作。也就是說，通訊緩衝電路可以根據系統的需求而嵌入在主控端或從屬端。
此外，在有些其他實施例中，通訊緩衝電路也可不嵌入在任何的通訊端中，而可與各個通訊端各自設置在相異的晶片中。在此情況下，不同的通訊端就可以使用不同的安全金鑰。此外，通訊緩衝電路及通訊端也可能設置在相同晶片的相異電路區塊中，如此一來，就能夠實作出晶片內部的防偽機制。也就是說，即使競爭者透過逆向工程而複製出了偽造的晶片，偽造的晶片也無法在沒有正確安全金鑰的情況下正常運作。
第4圖為本發明另一實施例之通訊系統300的示意圖。通訊系統300包含第一通訊端310、通訊緩衝電路320及第二通訊端330。
第一通訊端310可以利用加密邏輯電路314及通訊緩衝電路320所提供的安全金鑰SK1來對傳輸資料D進行加密以產生第一加密資料E1，而通訊緩衝電路320可以利用解密邏輯電路324以根據安全金鑰SK1將第一加密資料E1還原成傳輸資料D。
除此之外，通訊緩衝電路320可提供物理不可複製函數裝置322所產生的第二安全金鑰SK2，並且可以利用另一個加密邏輯電路326以利用第二安全金鑰SK2來操縱傳輸資料D以產生第二加密資料E2。接著，通訊緩衝電路320可以將第二加密資料E2傳送至第二通訊端330。第二通訊端330可以傳送第二匹配請求R2至通訊緩衝電路320以向通訊緩衝電路320請求第二安全金鑰SK2，並且可以利用解密邏輯電路334及根據第二安全金鑰SK2將第二加密資料E2還原成傳輸資料D。也就是說，在沒有取得安全金鑰SK1及SK2的情況下，就無法從加密資料E1及E2中還原出傳輸資料D，因此第一通訊端310及第二通訊端330之間的通訊就可以獲得保護。
在第4圖中，第一通訊端310可包含非揮發性記憶體312以儲存第一安全金鑰SK1，而第二通訊端330也可包含非揮發性記憶體332以儲存第二安全金鑰SK2。此外，在第4圖的實施例中，第一通訊端310、通訊緩衝電路320及第二通訊端330可以設置在相異的晶片中或者設置在同一晶片中的相異電路區塊中，而透過安全金鑰SK1及SK2，就能夠保護相異晶片或者同一晶片中的相異電路區塊之間的通訊。
透過通訊系統100至300，在同一晶片中的不同電路區塊或不同晶片之間的通訊就能夠利用物理不可複製函數單元所產生的安全金鑰來進行加密以達到保護的效果，如此一來，無須複雜的設計也能夠有效提升通訊安全。
第5圖為本發明一實施例之操作通訊系統300的方法400流程圖。方法400包含步驟S410至S480，但不限於第5圖所示的順序。
S410： 第一通訊端310傳送第一匹配請求R1至通訊緩衝電路320；
S412： 通訊緩衝電路320提供由物理不可複製函數裝置322所產生之第一安全金鑰SK1至第一通訊端310；
S414： 第一通訊端310將第一安全金鑰SK1儲存至非揮發性記憶體312；
S420： 第一通訊端310利用第一安全金鑰SK1操縱傳輸資料D以產生第一加密資料E1；
S430： 第一通訊端310傳送第一加密資料E1至通訊緩衝電路320；
S440： 通訊緩衝電路320根據第一安全金鑰SK1將第一加密資料E1還原成傳輸資料D；
S450： 第二通訊端330傳送第二匹配請求R2至通訊緩衝電路320；
S452： 通訊緩衝電路320提供物理不可複製函數裝置332所產生的第二安全金鑰SK2至第二通訊端330；
S460： 通訊緩衝電路320利用第二安全金鑰SK2操縱傳輸資料D以產生第二加密資料E2；
S470： 第二通訊端330根據第二安全金鑰SK2將第二加密資料E2還原成傳輸資料D；及
S480： 第二通訊端330根據傳輸資料D執行對應的功能操作。
在有些實施例中，步驟S420及S460可利用互斥或運算來執行。由於互斥或運算具有可逆性，因此通訊緩衝電路320和第二通訊端330可以在步驟S440及S470中利用安全金鑰SK1及SK2還原取得傳輸資料D。然而，在本發明的其他實施例中，步驟S420及S460也可以根據需求以其他預定的規則或利用其他可逆的布林運算來執行。
舉例來說，第一通訊端310也可以在步驟S420中根據安全金鑰SK1來對傳輸資料D執行順序邏輯操作以對調或變換傳輸資料D之複數個資料位元的次序。在此情況下，通訊緩衝電路320可以在步驟S440中，根據安全金鑰SK1以逆向的順序邏輯操作來將加密資料E1還原成傳輸資料D。
此外，在有些實施例中，通訊緩衝電路320可以嵌入在第一通訊端310中。在此情況下，由於通訊緩衝電路320及第一通訊端310的通訊將屬於較安全的內部通訊，因此可將步驟S410至S440省略。再者，在有些實施例中，通訊緩衝電路320可以嵌入在第二通訊端330中。在此情況下，可將步驟S450至S470省略，而第二通訊端330可經由晶片內部或電路區塊內部的通訊取得通訊緩衝電路320所傳來的傳輸資料。
綜上所述，本發明的實施例所提供的通訊系統及通訊系統的操作方法可以利用通訊緩衝電路及物理不可複製函數裝置所產生的安全金鑰來對傳輸資料進行加密。由於傳輸資料必須透過安全金鑰才能解析取得，因此在通訊過程中，能夠有效地保護輸入輸出匯流排上的傳輸資料，並避免未授權者在通訊過程中存取到關鍵的敏感資訊。 以上所述僅為本發明之較佳實施例，凡依本發明申請專利範圍所做之均等變化與修飾，皆應屬本發明之涵蓋範圍。
100、200、300‧‧‧通訊系統
110、210、310‧‧‧第一通訊端
112、312、332‧‧‧非揮發性記憶體
114、224、314、326‧‧‧加密邏輯電路
120、220、320‧‧‧通訊緩衝電路
122、222、322‧‧‧物理不可複製函數裝置
122A‧‧‧物理不可複製函數單元
124、214、324、334‧‧‧解密邏輯電路
130、230、330‧‧‧第二通訊端
R1、R2‧‧‧匹配請求
D‧‧‧傳輸資料
E1、E2‧‧‧加密資料
SK1、SK2‧‧‧安全金鑰
BL1、BL2‧‧‧位元線
WL‧‧‧字元線
T1、T2‧‧‧選擇電晶體
AT1、AT2‧‧‧反熔絲電晶體
IT‧‧‧隔絕電晶體
AF‧‧‧反熔絲控制線
IL‧‧‧隔絕控制線
400‧‧‧方法
S410至S480‧‧‧步驟
第1圖是本發明一實施例的通訊系統的示意圖。 第2圖為第1圖之物理不可複製裝置中物理不可複製單元的示意圖。 第3圖是本發明另一實施例的通訊系統的示意圖。 第4圖是本發明另一實施例的通訊系統的示意圖。 第5圖是本發明一實施例之操作第4圖的通訊系統的方法流程圖。

Claims (23)

  1. 一種通訊系統，包含： 一通訊緩衝電路，包含一物理不可複製函數(physical unclonable function，PUF)裝置，且該通訊緩衝電路用以提供該物理不可複製函數裝置所產生的一第一安全金鑰；及 一第一通訊端，耦接於該通訊緩衝電路，用以傳送一第一匹配請求至該通訊緩衝電路以取得該第一安全金鑰，利用該第一安全金鑰操縱一傳輸資料以產生一第一加密資料，及傳送該第一加密資料至該通訊緩衝電路； 其中該通訊緩衝電路另用以根據該第一安全金鑰將該第一加密資料還原成該傳輸資料。
  2. 如請求項1所述之通訊系統，其中： 該第一安全金鑰是在該通訊緩衝電路接收到該第一匹配請求時，由該物理不可複製函數裝置產生。
  3. 如請求項1所述之通訊系統，其中： 該第一通訊端對該傳輸資料的每一位元及該第一安全金鑰的每一位元執行互斥或(exclusive OR，XOR)運算以產生該第一加密資料；及 該通訊緩衝電路對該第一加密資料的每一位元及該第一安全金鑰的每一位元執行互斥或運算以還原出該傳輸資料。
  4. 如請求項1所述之通訊系統，其中： 該第一通訊端根據該第一安全金鑰對該傳輸資料執行一順序邏輯操作以對調或變換該傳輸資料之複數個資料位元的次序以產生該第一加密資料。
  5. 如請求項1所述之通訊系統，另包含： 一第二通訊端，耦接於該通訊緩衝電路，用以自該通訊緩衝電路接收該傳輸資料，並根據該傳輸資料執行一對應功能。
  6. 如請求項5所述之通訊系統，其中該通訊緩衝電路是嵌入在該第二通訊端中。
  7. 如請求項1所述之通訊系統，另包含： 一第二通訊端，耦接於該通訊緩衝電路； 其中： 該通訊緩衝電路另用以提供由該物理不可複製函數裝置所產生的一第二安全金鑰，利用該第二安全金鑰操縱該傳輸資料以產生一第二加密資料，及傳送該第二加密資料至該第二通訊端；及 該第二通訊端用以發送一第二匹配請求至該通訊緩衝電路以取得該第二安全金鑰，並根據該第二安全金鑰將該第二加密資料還原成該傳輸資料。
  8. 如請求項7所述之通訊系統，其中該第一通訊端、該通訊緩衝電路及該第二通訊端是設置在相異的複數個晶片中，或設置在同一晶片之相異的複數個電路區塊中。
  9. 如請求項1所述之通訊系統，其中該第一通訊端包含一非揮發性記憶體，用以儲存該第一安全金鑰。
  10. 如請求項1所述之通訊系統，其中該物理不可複製函數裝置包含複數個物理不可複製函數單元，每一物理不可複製函數單元包含： 一第一選擇電晶體，具有一第一端耦接於一第一位元線，一第二端，及一控制端耦接於一字元線； 一第一反熔絲電晶體，具有一第一端耦接於該第一選擇電晶體的該第二端，一第二端，及一控制端耦接於一反熔絲控制線； 一第二反熔絲電晶體，具有一第一端，一第二端，及一控制端耦接於該反熔絲控制線；及 一第二選擇電晶體，具有一第一端耦接於一第二位元線，一第二端耦接於該第二反熔絲電晶體的該第一端，及一控制端耦接於該字元線。
  11. 如請求項10所述之通訊系統，其中每一物理不可複製函數單元另包含一隔絕電晶體，具有一第一端耦接於該第一反熔絲電晶體的該第二端，一第二端耦接於該第二反熔絲電晶體的該第二端，及一控制端耦接於一隔絕控制線； 其中在一註冊操作中該隔絕電晶體被導通，且在一讀取操作中該隔絕電晶體被截止。
  12. 一種通訊系統，包含： 一通訊緩衝電路，包含一物理不可複製函數(physical unclonable function，PUF)裝置，該通訊緩衝電路用以提供該物理不可複製函數裝置所產生的一安全金鑰，及利用該安全金鑰操縱一傳輸資料以產生一加密資料；及 一第一通訊端，耦接於該通訊緩衝電路，並用以傳送一匹配請求至該通訊緩衝電路以取得該安全金鑰，根據該安全金鑰將該加密資料還原成該傳輸資料，並根據該傳輸資料執行一對應功能。
  13. 如請求項12所述之通訊系統，其中： 該安全金鑰是在該通訊緩衝電路接收到該匹配請求時，由該物理不可複製函數裝置產生。
  14. 如請求項12所述之通訊系統，其中： 該通訊緩衝電路對該傳輸資料的每一位元及該安全金鑰的每一位元執行互斥或(exclusive OR，XOR)運算以產生該加密資料；及 該第一通訊端對該加密資料的每一位元及該安全金鑰的每一位元執行互斥或運算以還原出該傳輸資料。
  15. 如請求項12所述之通訊系統，其中： 該通訊緩衝電路根據該安全金鑰對該傳輸資料執行一順序邏輯操作以對調或變換該傳輸資料之複數個資料位元的次序以產生該加密資料。
  16. 如請求項12所述之通訊系統，其中該第一通訊端包含一非揮發性記憶體，用以儲存該安全金鑰。
  17. 如請求項12所述之通訊系統，另包含： 一第二通訊端，耦接於該通訊緩衝電路，用以產生該傳輸資料； 其中該通訊緩衝電路係嵌入在該第二通訊端中。
  18. 一種通訊系統的操作方法，該通訊系統包含一通訊緩衝電路及一第一通訊端，該方法包含： 該第一通訊端傳送一第一匹配請求至該通訊緩衝電路； 該通訊緩衝電路提供由一物理不可複製函數裝置所產生之一第一安全金鑰至該第一通訊端； 該第一通訊端利用該第一安全金鑰操縱一傳輸資料以產生一第一加密資料； 該第一通訊端傳送該第一加密資料至該通訊緩衝電路；及 該通訊緩衝電路根據該第一安全金鑰將該第一加密資料還原成該傳輸資料。
  19. 如請求項18所述之方法，其中： 該第一通訊端利用該第一安全金鑰操縱該傳輸資料以產生該第一加密資料包含該第一通訊端對該傳輸資料的每一位元及該第一安全金鑰的每一位元執行互斥或(exclusive OR，XOR)運算以產生該第一加密資料；及 該通訊緩衝電路根據該第一安全金鑰將該第一加密資料還原成該傳輸資料包含該通訊緩衝電路對該第一加密資料的每一位元及該第一安全金鑰的每一位元執行互斥或運算以還原出該傳輸資料。
  20. 如請求項18所述之方法，其中該通訊系統另包含一第二通訊端，且該方法另包含： 該第二通訊端自該通訊緩衝電路接收該傳輸資料；及 該第二通訊端根據該傳輸資料執行一對應功能。
  21. 如請求項18所述之方法，其中該通訊系統另包含一第二通訊端，且該方法另包含： 該第二通訊端傳送一第二匹配請求至該通訊緩衝電路； 該通訊緩衝電路提供該物理不可複製函數裝置所產生的一第二安全金鑰至該第二通訊端； 該通訊緩衝電路利用該第二安全金鑰操縱該傳輸資料以產生一第二加密資料；及 該第二通訊端根據該第二安全金鑰將該第二加密資料還原成該傳輸資料。
  22. 如請求項18所述之方法，其中該第一通訊端另包含一非揮發性記憶體，及該方法另包含該第一通訊端將該第一安全金鑰儲存至該非揮發性記憶體。
  23. 如請求項18所述之方法，其中： 該第一通訊端利用該第一安全金鑰操縱該傳輸資料以產生該第一加密資料包含該第一通訊端根據該第一安全金鑰對該傳輸資料執行一順序邏輯操作以對調或變換該傳輸資料之複數個資料位元的次序以產生該第一加密資料。
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