基于比较器偏置对比较器进行分类

摘要

各种实施方案涉及基于比较器偏置对比较器(100)进行分类。一种方法可包括经由选通脉冲(M5栅极)将第一电压施加到比较器的第一输入端(Inp)和第二输入端(Inn)中的每一者以从该比较器生成多个输出信号(Out)，其中每个输出信号具有第一极性和第二极性中的一者。该方法还可包括响应于该多个输出信号中的每个输出信号是第一极性，经由选通脉冲将具有第二极性的外部偏置电压(在Inp处的Vinp、在Inn处的Vinn)施加到比较器，以生成第二数目的输出信号。此外，该方法可包括响应于该第二数目的输出信号中的每个输出信号具有相同极性，将该比较器识别为可靠比较器。

说明书

本申请要求2018年12月28日提交的名称为“基于比较器偏置对比较器进行分类的方法(METHODS OF CLASSIFING COMPARATORS BASED ON COMPARATOR OFFSETS)”的美国临时专利申请号62/786,015(015临时申请)的提交日期的权益，并且要求2019年3月6日提交的名称为“基于比较器偏置对比较器进行分类(CLASSIFYING COMPARATORS BASED ONCOMPARATOR OFFSETS)”的待审的美国专利申请序列号16/294,467的提交日期的权益，这些专利申请各自的公开内容据此通过引用整体并入本文。

技术领域

本公开整体涉及基于比较器偏置对比较器进行分类，并且更具体地，涉及识别具有用于可靠密钥生成的合适偏置的比较器。

背景技术

物理不可克隆功能(PUF)可用作物理结构(例如，半导体设备，诸如微处理器)中的唯一物理标识。基于可在半导体制造过程期间自然发生的物理变化的PUF可允许在其他方面相同的半导体设备之间进行区分。因为半导体设备可略微不同，所以半导体设备的操作(例如，由半导体设备生成的输出)可变化。

附图说明

虽然本公开以特别指出并清楚地要求保护具体实施方案的权利要求书作为结尾，但当结合附图阅读时，通过以下描述可更容易地确定本公开范围内的实施方案的各种特征和优点，在附图中：

图1描绘了根据本公开的一个或多个实施方案的比较器电路；

图2和图3是根据本公开的一个或多个实施方案的用于描绘比较器输入偏置统计分布的曲线图；

图4是识别具有用于密钥生成的合适输入偏置的比较器的示例性方法的流程图；

图5是根据本公开的各种实施方案的用于生成外部偏置电压的示例性电路；

图6是根据本公开的一个或多个实施方案的包括耦接到电阻器串的比较器的示例性电路图；

图7是根据本公开的一个或多个实施方案的示例性系统的框图；并且

图8是示例性计算系统的框图。

具体实施方式

在以下具体实施方式中，参考了形成本公开的一部分的附图，并且在附图中以举例的方式示出了可实施本公开的实施方案的特定示例。充分详细地描述了这些实施方案，以使本领域的普通技术人员能够实践本公开。然而，可利用其他实施方案，并且可在不脱离本公开的范围的情况下进行结构、材料和过程的变化。

本文所呈现的图示并不旨在为任何特定方法、系统、设备或结构的实际视图，而仅仅是用于描述本公开的实施方案的理想化表示。本文所呈现的附图未必按比例绘制。为了读者的方便，各附图中的类似结构或部件可保持相同或相似的编号；然而，编号的相似性并不意味着该结构或部件在尺寸、组成、配置或任何其他属性方面必须是相同的。

以下描述可包括示例以帮助本领域的普通技术人员实践本发明所公开的实施方案。使用术语“示例性的”、“通过示例”和“例如”是指相关描述是说明性的，虽然本公开的范围旨在涵盖示例和法律等同形式，但使用此类术语并不旨在将实施方案或本公开的范围限制于指定的部件、步骤、特征或功能等。

应当容易理解，如本文一般所述并且在附图中示出的实施方案的部件可被布置和设计成多种不同的配置。因此，对各种实施方案的以下描述并不旨在限制本公开的范围，而是仅代表各种实施方案。虽然实施方案的各个方面可在附图中呈现，但是附图未必按比例绘制，除非特别指明。

此外，所示出和描述的特定实施方式仅为示例，并且不应理解为实施本公开的唯一方式，除非本文另外指明。元件、电路和功能可以框图形式示出，以便不以不必要的细节模糊本公开。相反，所示出和描述的特定实施方式仅为示例性的，并且不应理解为实施本公开的唯一方式，除非本文另外指明。另外，块定义和各个块之间逻辑的分区是特定实施方式的示例。对于本领域的普通技术人员将显而易见的是，本公开可通过许多其他分区解决方案来实践。在大多数情况下，已省略了关于定时考虑等的细节，其中此类细节不需要获得本公开的完全理解，并且在相关领域的普通技术人员的能力范围内。

本领域的普通技术人员将会理解，可使用多种不同技术和技法中的任何一者来表示信息和信号。为了清晰地呈现和描述，一些附图可以将信号示出为单个信号。本领域的普通技术人员应当理解，信号可表示信号总线，其中总线可具有多种位宽度，并且本公开可在包括单个数据信号在内的任意数量的数据信号上实现。

结合本文所公开的实施方案描述的各种示例性逻辑块、模块和电路可以用通用处理器、专用处理器、数字信号处理器(DSP)、集成电路(IC)、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)或其他可编程逻辑设备、分立栅极或晶体管逻辑部件、分立硬件部件或设计成实施本文所描述的功能的其任何组合来实现或实施。通用处理器(在本文中也可称为主机处理器或仅称为主机)可以是微处理器，但在替代方案中，处理器可以是任何常规处理器、控制器、微控制器或状态机。处理器也可实现为计算设备的组合，诸如DSP和微处理器的组合、多个微处理器、与DSP核结合的一个或多个微处理器或任何其他此类配置。在通用计算机被配置为执行与本公开的实施方案相关的计算指令(例如，软件代码)时，包括处理器的通用计算机被认为是专用计算机。

实施方案可根据被描绘为流程图、流程示意图、结构图或框图的过程来描述。虽然流程图可将操作动作描述为顺序过程，但是这些动作中的许多动作可在另一序列中、并行地或基本上同时地执行。此外，可重新安排动作的顺序。过程可以对应于方法、线程、函数、程序、子例程、子程序等。此外，本文所公开的方法可以在硬件、软件或两者中实现。如果在软件中实现，这些函数可作为一个或多个指令或代码存储或传输到计算机可读介质上。计算机可读介质包括计算机存储介质和通信介质两者，该通信介质包括有利于将计算机程序从一个位置传递到另一个位置的任何介质。

除非明确说明此类限制，否则使用名称诸如“第一”、“第二”等对本文的元件的任何引用不限制那些元件的数量或顺序。相反，这些名称可在本文中用作在两个或更多个元件或元件的实例之间进行区分的便利方法。因此，提及第一元件和第二元件并不意味着在那里只能采用两个元件，或者第一元件必须以某种方式在第二元件之前。此外，除非另外指明，一组元件可包括一个或多个元件。

如本文所用，涉及给定参数、属性或条件的术语“基本上”是指并且包括在本领域的普通技术人员将会理解的给定参数、属性或条件满足小程度的方差的程度，诸如例如在可接受的制造公差内。以举例的方式，取决于基本上满足的具体参数、属性或条件，参数、属性或条件可至少满足90％、至少满足95％、或甚至至少满足99％。

虽然制造过程对于多种设备(例如，集成电路(IC))可以是相同的，但是由于正常的制造差异，每种设备可以是略微不同的。更具体地，设备的一个或多个物理属性可由于制造过程而因设备而异。由于制造过程而在不同设备之间变化的设备(例如，IC)的一个或多个不同物理属性可被认为是设备的物理不可克隆功能(PUF)(例如，如果其可用于生成反映该变化的电功能)。由于设备可略微不同，因此设备的操作(例如，由设备生成的输出)可不同。更具体地，例如，各种比较器IC的输出(例如，给定输出的输出值)可基于比较器IC的PUF而变化。例如，一些比较器可具有相对较大的输入偏置，并且一些比较器可具有相对较小的输入偏置。具有相对较小偏置的比较器可具有由于例如噪声和/或偏置漂移(例如，由于温度和/或供电电压的变化)而改变极性的输出。具有相对较大偏置的比较器可对噪声和偏置漂移更具耐受性。换句话讲，具有相对较大偏置的比较器可具有更稳定的输出(例如，输出可能不会由于噪声和偏置漂移而改变)。

本文所述的各种实施方案涉及基于比较器偏置对比较器进行分类，并且更具体地，涉及用于识别包括合适偏置(例如，用于可靠密钥生成)的比较器的方法。更具体地，一些实施方案可涉及基于比较器的偏置值对用于可靠密钥生成(例如，PUF密钥生成)的比较器进行分类和识别，以及使用所识别的比较器来生成可靠密钥。

为了利用比较器进行密钥生成(例如，其中每个比较器为多位密钥生成一个或多个位)，可能有利的是每个集成电路上的每个比较器单元是可重复的。因此，在利用比较器进行密钥生成的一些实施方案中，比较器输出应在比较器的寿命期间并且在所有操作条件(例如，噪声、温度和/或供电电压的变化)下是相同的。因此，对于密钥生成，可能有利的是利用具有相对较大偏置的比较器。

本文所公开的各种实施方案不是测量每个比较器的实际精确偏置值(例如，经由检测比较器输出何时切换)，而是经由一个或多个测试识别具有足够偏置的比较器。可能不需要测量比较器的实际精确偏置值。根据一些实施方案，在一个测试阶段(例如，第一测试阶段)期间，可经由用两个相同输入(例如，两个输入绑定在一起)对比较器进行多次选通来测试该比较器。如果比较器的输出的极性对于每次选通不保持相同，则可确定该比较器的偏置太小，因此该比较器的输出可能受到噪声的影响。在这些实施方案中，偏置太小的比较器可被拒绝，并且其他剩余比较器可根据比较器输出进行分组(例如，两个组)(例如，输出正偏置的比较器(例如，具有正极性的输出)可分在一组中(例如，“组1”)，并且输出负偏置的比较器(例如，具有负极性的输出)可分在另一组中(例如，“组2”))。

另外，可测试剩余的比较器。更具体地，在另一个测试阶段(例如，第二测试阶段)期间，可向剩余比较器中的每个比较器提供外部偏置电压。根据一些实施方案，施加到比较器(即，在比较器的输入端处)的外部偏置电压可具有已知的绝对值和与该比较器的偏置的极性相反的极性。例如，如果比较器具有正偏置(例如，在组“1”中)，则可向该比较器提供负外部偏置电压。如果比较器具有负偏置(例如，在组“2”中)，则可向该比较器提供正外部偏置电压。外部偏置电压可基于一个或多个因素来确定。例如，根据一些实施方案，可基于比较器噪声、随温度的偏置漂移、供电电压和/或时间来选择外部偏置电压。更具体地，例如，这些参数的总和可用于确定外部测试电压。

在一些实施方案中，可用外部偏置电压对比较器进行多次选通。如果比较器输出的极性不保持与之前相同，或者对于每次选通不保持相同，则该比较器可被拒绝。否则，具有与之前并且对于每次选通保持相同的输出的比较器可被识别为可靠比较器，并且可用作PUF比较器单元(例如，在密钥生成中)。

在一些实施方案中，剩余比较器的偏置的绝对值可等于或大于预定义的外部偏置电压。此外，在一些实施方案中，如果可凭经验确定比较器噪声和偏置漂移(例如，随温度、供电电压和时间)，则这些参数的总和可用作比较器分类的外部测试电压，这可确保比较器的可重复性。

根据各种实施方案，一个或多个测试阶段可用于对比较器进行分类。例如，在一些实施方案中，比较器可基于第一测试阶段(例如，其中比较器的输入端接收相同的信号(例如，输入绑定在一起))或第二测试阶段(例如，其中比较器的输入端接收偏置电压)而被分类为可靠或不可靠。在其他实施方案中，基于一个以上测试阶段(例如，第一测试阶段和第二测试阶段)，比较器可被分类为可靠或不可靠。

本文所公开的各种实施方案可改善比较器分类。此外，具有相对较高可重复性的比较器可用于在密钥生成中生成可靠位，从而改善密钥生成(例如，用于加密和解密)。由于至少这些原因，如本文更全面地描述，本公开的各种实施方案为由人不能合理执行的技术引起的一个或多个问题提供技术解决方案，并且本文所公开的各种实施方案植根于计算机技术以便克服上述问题和/或挑战。此外，本文所公开的至少一些实施方案可通过允许计算机执行先前不可由计算机执行的函数来改进计算机有关的技术。

现在参考附图解释本公开的各种实施方案。

图1描绘了根据本公开的一个或多个实施方案的示例性比较器电路100。比较器电路100包括差分输入端Inp和Inn、多个开关(例如，晶体管M1-M8)、被配置为SR触发器的交叉耦接的与非门以及输出端Out。在设想的操作期间，在输出端Out处生成的输出信号可基于从输入端Inp接收的信号和从输入端Inn接收的信号。如本领域的普通技术人员将理解的，噪声、偏置和/或偏置漂移可影响输出信号。根据各种实施方案，根据测试阶段，输入端Inp和输入端Inn可被配置为或可不被配置为接收相同的输入。更具体地，在一个测试阶段中，输入端Inp和输入端Inn可接收相同的输入(例如，输入端Inp和输入端Inn可绑定在一起)。在另一个测试阶段中，输入端Inp和输入端Inn可被配置为接收不同的信号(例如，偏置电压可被施加到输入端)。比较器电路100被提供为示例性比较器电路，并且本公开不限于任何特定的比较器电路。

图2为曲线图200，其包括区域202(即，Y轴右侧；标记为“1”)和区域204(即，Y轴左侧；标记为“0”)。根据一些实施方案，具有正输入偏置的比较器可被表示在Y轴的右侧(例如，在区域202中)，并且具有负输入偏置的比较器可被表示在Y轴的左侧(例如，在区域204中)。此外，比较器的偏置越大，偏置距离Y轴越远。例如，具有2x偏置的比较器的偏置可比具有1x偏置的比较器更远离Y轴。具有定位在虚线206和208之间的偏置的比较器具有相对低的偏置，因此这些比较器的输出可能易受噪声和/或偏置漂移的影响。

如上所述，根据一些实施方案，可经由用相同输入(例如，比较器的两个输入绑定在一起)对比较器进行多次选通来测试该比较器。换句话讲，再次参考图1，可将多个选通脉冲施加到M5栅极的栅极，同时可将输入(例如，电压)施加到输入端Inp和输入端Inn中的每一者。如果比较器的输出的极性对于每次选通不保持相同，则可确定比较器的偏置太小(例如，输出在虚线206和208之间)，并且因此比较器的输出可受到噪声或引起偏置漂移的其他现象的影响。需注意，在至少一些实施方案中，可依次发生选通和输出信号值。换句话讲，响应于每次输入选通而生成输出信号值。

在这些实施方案中，偏置太小的比较器可被拒绝(例如，作为不可靠)，并且其他剩余比较器可根据比较器输出进行分组(例如，两个组)。例如，输出正偏置的比较器可分在一组中(例如，“组1”)，并且输出负偏置的比较器可分在另一组中(例如，“组2”)。

此外，可进一步测试剩余的比较器(例如，组1和组2中的比较器)。更具体地，可向剩余比较器中的每个比较器提供外部偏置电压。施加到比较器(即，在其输入端处)的外部偏置电压可具有与比较器的偏置的极性相反的极性。例如，如果比较器具有正偏置(例如，在组“1”中)，则可向该比较器提供负外部偏置电压(例如，比较器的输入端Inp处的电势相对于比较器的输入端Inn处的电势为负)。如果比较器具有负偏置(例如，在组“2”中)，则可向该比较器提供正外部偏置电压(例如，比较器的输入端Inp处的电势相对于比较器的输入端Inn处的电势为正)。可选择所施加的偏置电压的绝对值，以便在适于PUF生成的预定范围内。

在一些实施方案中，可用外部偏置电压对每个比较器进行多次选通。换句话讲，再次参考图1，可将多个选通脉冲施加到晶体管M5栅极的栅极，同时可将外部电压施加到输入端Inp/Inn。如果比较器的输出改变极性(例如，组1中的比较器被施加负偏置或者组2中的比较器被施加正偏置)，则该比较器的偏置的振幅可能小于外部偏置电压的振幅，因此该比较器的偏置可能太小并且该比较器可能被拒绝(例如，作为不可靠)。换句话讲，如果比较器输出的极性不保持与之前相同(例如，如经由先前测试所确定)或者对于每次选通不保持相同，则该比较器可被拒绝。否则，具有对于每次选通保持相同极性的输出的比较器可被识别为可靠比较器(例如，具有用于可靠密钥生成的合适偏置)。根据一些实施方案，可靠比较器可用作PUF比较器单元(例如，在密钥生成中)。

参考图3，其示出了曲线图300，即具有定位在线310和312之间(例如，在点A或点B处)的输入偏置的比较器的输出的极性，在将外部偏置电压施加到比较器输入端之后，可能不保持与之前相同(例如，如经由先前测试所确定的)，或者对于每次选通可能不保持相同，因此可拒绝生成该输出的比较器。另一方面，线312左侧(区域304)或线310右侧(区域302，例如在点C处)的输出的极性可能保持与之前并且对于每次选通相同，因此，生成该输出的比较器可被识别为可靠比较器(例如，其可用作密钥生成中的比较器单元)。

图4是识别具有用于密钥生成的合适偏置的比较器的示例性方法400的流程图。可根据本公开中描述的至少一个实施方案布置方法400。在一些实施方案中，方法400可由设备或系统，诸如电路100(参见图1)、电路500(参见图5)、电路600(参见图6)、系统800(参见图8)，设备或系统的一个或多个部件，或另一系统或设备执行。在这些和其他实施方案中，方法400可基于存储在一个或多个非暂态计算机可读介质上的指令的执行来执行。尽管示出为离散框，但是根据期望的实施方式，可以将各种框划分为附加框，组合成更少的框或者消除。

方法400可开始于框402，其中可将第一电压施加到比较器的第一输入端和第二输入端中的每一者(例如，经由多次选通)，以从比较器生成多个输出信号，并且方法400可前进至框404。例如，每个输出信号可具有第一极性(例如，正偏置)和第二极性(例如，负偏置)中的一者。

在框404处，响应于该多个输出信号中的每个输出信号是第一极性，可将外部偏置电压施加到比较器(例如，经由多次选通)，以从比较器生成第二数目的输出信号，并且方法400可前进至框406。例如，可将第一电压施加到第一输入端，并且可将第二电压施加到第二输入端(例如，多次)，以从比较器生成第二数目的输出信号，其中第一电压和第二电压之间的差值可等于具有第二极性的外部偏置电压。

在框406处，响应于第二数目的输出信号中的每个输出信号具有相同极性，比较器可被识别为可靠比较器。

在不脱离本公开的范围的情况下，可对方法400进行修改、添加或省略。例如，方法400的操作可以不同的顺序实现。此外，概述的操作和动作仅作为示例提供，并且操作和动作中的一些可以是任选的，组合成更少的操作和动作，或者扩展成附加的操作和动作而不偏离所公开实施方案的本质。例如，可靠比较器可用于生成密钥，该密钥可用于数据加密和/或数据解密。更具体地，可靠比较器可用作用于生成多位密钥的一个或多个位的单元，如下文进一步所述。

图5示出了用于生成外部偏置电压的示例性电路500。电路500，也可称为“电阻器串”，可包括多个开关(例如，晶体管M10-M13)、多个电阻器R1-R3以及输出端out1和out2。在一些实施方案中，输出端out1和out2可耦接到比较器(例如，图1的比较器100)的输入端。例如，输出端out1可耦接到比较器的一个输入端，并且输出端out2可耦接到比较器的另一个输入端。

此外，根据晶体管M10-M13的配置，输出端out1和out2可耦接在一起或可不耦接在一起。因此，根据至少一些实施方案，晶体管M10-M13可被配置为使得输出端out1和out2可在比较器测试过程的一个阶段期间耦接在一起(例如，通过接通晶体管M10和M12两者，或晶体管M11和M13两者)，如本文所述。在该示例中，输出端out1和out2可输出第一电压(例如，提供给比较器的两个输入)。此外，晶体管M10-M13可被配置为使得输出端out1和out2在比较器测试过程的另一个阶段期间不耦接在一起，也如本文所述(例如，通过接通晶体管M10和M13，同时将晶体管M11和M12设置为断开，或者通过接通晶体管M11和M12，同时将晶体管M10和M13设置为断开)。在该示例中，输出端out1可输出第一电压(例如，提供给比较器的一个输入)，并且out2可输出第二电压(例如，提供给比较器的另一个输入)。提供电路500作为用于生成外部偏置电压的电路的示例，并且用于生成偏置电压的其他电路在本公开的范围内。根据各种实施方案，控制器510可被配置为用于控制晶体管M10-M13的配置(例如，经由一个或多个控制信号)。

图6示出了根据本公开的一个或多个实施方案的包括比较器602(例如，图1的比较器100)、电阻器串604(例如，图5的电路500)和控制器610(例如，图5的控制器510)的示例性系统600。如所描绘的，电阻器串604的输出端耦接到比较器602的输入端。系统600被提供为包括比较器和电阻器串的示例性系统，并且包括耦接到比较器的电阻器串的其他系统和/或设备在本公开的范围内。

图7示出了根据本公开的各种实施方案的示例性系统700。可被配置为加密数据和解密数据(例如，密码)的系统700包括加密模块702、密钥生成模块704和解密模块706。例如，密钥生成模块704可包括用于生成密钥的一个或多个比较器，该密钥可用于加密数据和/或解密数据。更具体地，密钥生成模块704的每个比较器可被配置为生成多位密钥的一个或多个位。此外，根据本文所公开的一个或多个实施方案，密钥生成模块704的一个或多个比较器可被识别为可靠比较器。

图8示出了根据本文所述的至少一个实施方案的示例性系统800。系统800可包括被配置为用于对比较器进行分类的任何合适的系统、装置或设备。系统800可包括处理器810、存储器820、数据存储830和通信设备840，它们均可通信地耦接。数据存储830可包括各种类型的数据，诸如一个或多个比较器的偏置极性、测试信息(例如，与一个或多个比较器相关)、可靠性信息(例如，与一个或多个比较器相关)或与基于比较器偏置对比较器进行分类相关的任何其他信息。

一般来讲，处理器810可包括任何合适的专用或通用计算机、计算实体或包括各种计算机硬件或软件模块的处理设备，并且可被配置为执行存储在任何适用的计算机可读存储介质上的指令。例如，处理器810可包括微处理器、微控制器、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)、或被配置为解释和/或执行程序指令和/或处理数据的任何其他数字电路或模拟电路。

尽管在图8中示出为单个处理器，但是应当理解，处理器810可包括跨任何数目的网络位置或物理位置分布的任何数目的处理器，该网络位置或物理位置被配置为单独地或共同地执行本文所述的任何数目的操作。在一些实施方案中，处理器810可解释和/或执行程序指令和/或处理存储在存储器820、数据存储830或者存储器820和数据存储830中的数据。在一些实施方案中，处理器810可从数据存储830获取程序指令并且将该程序指令加载到存储器820中。在一个实施方案中，执行方法400的指令可存储在存储器820中并由处理器810执行。

在程序指令被加载到存储器820中之后，处理器810可执行程序指令，诸如用于执行如本文所述的方法200和/或方法300的一个或多个框的指令。根据各种实施方案，处理器810可执行一个或多个测试操作。例如，处理器810可将第一电压施加到比较器的每个输入端，并且处理由该比较器生成的第一输出。此外，处理器810可基于第一输出将比较器识别为不可靠比较器。此外，处理器810可将偏置电压施加到比较器，并且处理由比较器生成的第二输出。此外，基于第二输出，处理器810可将比较器识别为可靠比较器或不可靠比较器。

存储器820和数据存储830可包括计算机可读存储介质或一个或多个计算机可读存储介质以用于承载或具有存储在其上的计算机可执行指令或数据结构。此类计算机可读存储介质可以是可由通用或专用计算机(诸如处理器810)访问的任何可用介质。

以举例而非限制的方式，此类计算机可读存储介质可包括非暂态计算机可读存储介质，该非暂态计算机可读存储介质包括随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、光盘只读存储器(CD-ROM)或其他光盘存储、磁盘存储或其他磁存储设备、闪存存储器设备(例如，固态存储器设备)、或可用于承载或存储计算机可执行指令或数据结构形式的所需程序代码和可由通用或专用计算机访问的任何其他存储介质。以上的组合也可包括在计算机可读存储介质的范围内。计算机可执行指令可包括例如被配置为致使处理器810执行特定操作或一组操作的指令和数据。

通信单元840可包括被配置为通过网络传输或接收信息的任何部件、设备、系统或它们的组合。在一些实施方案中，通信单元840可与其他位置、相同位置或者甚至相同系统内的其他部件处的其他设备通信。例如，通信单元840可包括调制解调器、网卡(无线或有线)、红外通信设备、无线通信设备(诸如天线)和/或芯片组(诸如蓝牙设备、802.6设备(例如，城域网(MAN)、WiFi设备、WiMax设备、蜂窝通信设施等)等。通信单元840可允许与网络和/或本公开中描述的任何其他设备或系统交换数据。例如，通信单元840可允许系统800与其他系统和/或设备通信。

在不脱离本公开的范围的情况下，可对系统800进行修改、添加或省略。例如，数据存储830可以是位于多个位置并且由处理器810通过网络访问的多个不同存储介质。

如上所述，本文所述的实施方案可包括使用包括各种计算机硬件或软件模块的专用或通用计算机(例如，图8的处理器810)，如下文更详细地讨论。此外，如上所述，本文所述的实施方案可使用用于承载或具有存储在其上的计算机可执行指令或数据结构的计算机可读介质(例如，图8的存储器820或数据存储装置830)来实现。

各种实施方案涉及对比较器进行分类的方法。例如，方法可包括用偏置电压对比较器进行多次选通，以从比较器生成多个输出信号。此外，响应于多个输出信号中的每个输出信号具有相同极性，将比较器识别为可靠比较器。

根据一个或多个其他实施方案，方法可包括将第一电压施加到比较器的第一输入端和第二输入端中的每一者(例如，经由多次选通)中，以从比较器生成多个输出信号。每个输出信号可包括第一极性和第二极性中的一者。此外，该方法可包括响应于多个输出信号中的每个输出信号是第一极性，将具有第二极性的偏置电压施加到比较器(例如，经由多次选通)以生成第二数目的输出信号。此外，该方法可包括响应于第二数目的输出信号中的每个输出信号具有相同极性，将比较器识别为可靠比较器。

在又一个或多个其他实施方案中，方法可包括对于多个比较器中的每个比较器，在比较器的第一输入端和第二输入端中的每一者处用第一电压对比较器进行选通，以从比较器生成多个输出信号，每个输出信号具有第一极性和第二极性中的一者。此外，该方法可包括响应于多个输出信号中的每个输出信号具有第一极性，用具有第二极性的外部偏置电压对比较器进行选通，以从比较器生成第二数目的输出信号。此外，该方法可包括响应于第二数目的输出信号中的每个输出信号具有第一极性，将比较器识别为可靠比较器。该方法还可包括经由多个可靠比较器生成密钥。

如在本公开中使用的，术语“模块”或“部件”可以是指被配置为执行可以存储在计算系统的通用硬件(例如，计算机可读介质、处理设备等)上并且/或者由通用硬件执行的模块或部件和/或软件对象或软件例程的动作的特定硬件实施方式。在一些实施方案中，本公开中描述的不同部件、模块、发动机和服务可以实现为在计算系统上执行的对象或进程(例如，作为单独的线程)。虽然本公开中描述的系统和方法中的一些系统和方法通常被描述为在软件中实现(存储在通用硬件上并且/或者由通用硬件执行)，但是特定硬件实施方式或软件和特定硬件实施方式的组合也是可能且可以预期的。

用于本公开，尤其是所附权利要求书中的术语(例如，所附权利要求书的主体)通常旨在作为“开放”术语(例如，术语“包括”应被解释为“包括但不限于”，术语“具有”应被解释为“至少具有”，术语“包括”应被解释为“包括但不限于”等)。

另外，如果预期特定数量的引入的权利要求表述，则在权利要求中将明确叙述此类意图，并且在不进行此类表述的情况下，不存在此类意图。例如，作为对理解的帮助，以下所附权利要求书可包含使用介绍性短语“至少一个”和“一个或多个”来引入权利要求表述。然而，使用此类短语不应理解为暗示由不定冠词“一个”或“一种”引入的权利要求表述将包含此类引入的权利要求表述的任何特定权利要求限定于仅包含一个此类表述的实施方案，即使当相同的权利要求包括介绍性短语“一个或多个”或“至少一个”和不定冠词，诸如“一个”或“一种”(例如，“一个”和/或“一种”可被解释为指的是“至少一个”或“一个或多个”)；使用用于引入权利要求表述的定冠词的使用也是如此。

此外，即使明确列举了所引入的权利要求表述的特定编号，本领域的技术人员也将认识到，此类表述应被解释为意指至少所列举的数目(例如，在不存在其他修饰语的情况下，“两个表述”的基本表述是指至少两个表述或两个或更多个表述)。此外，在使用类似于“A、B和C等中的至少一个”或“A、B和C等中的一个或多个”的惯例的那些情况下，通常此类构造旨在仅包括A、仅包括B、仅包括C、包括A和B两者、包括A和C两者、包括B和C两者或包括A、B和C三者等等。

此外，无论在说明书、权利要求书或附图中，呈现两个或更多个另外的术语的任何分离的词或短语应当理解为考虑包括术语中的一个、两个术语中的任意一个或两个术语两者的可能性。例如，短语“A或B”应理解为包括“A”或“B”或“A和B”的可能性。

虽然本文关于某些图示实施方案描述了本发明，但本领域的普通技术人员将认识到并理解本发明不受此限制。相反，在不脱离下文所要求保护的本发明的范围及其法律等同形式的情况下，可对图示实施方案和所述实施方案进行许多添加、删除和修改。此外，来自一个实施方案的特性可与另一个实施方案的特性组合，同时仍被包括在发明人所设想的本发明的范围内。

权利要求书(按照条约第19条的修改)

1.一种方法，包括：

在比较器的第一输入端和第二输入端中的每一者处用输入电压对所述比较器进行选通，以从所述比较器生成多个输出信号；

响应于所生成的多个输出信号全部具有相同极性，用外部偏置电压对所述比较器进行多次选通，以从所述比较器生成另一数目的输出信号；以及

响应于所述另一数目的输出信号中的每个输出信号具有相同极性，将所述比较器识别为可靠比较器。

2.根据权利要求1所述的方法，还包括响应于所述多个输出信号中的每个输出信号的极性不相同，将所述比较器识别为不可靠比较器。

3.根据权利要求1所述的方法，其中所述外部偏置电压具有与所述另一数目的输出信号的极性相反的极性。

4.根据权利要求1所述的方法，还包括经由所述可靠比较器生成密钥。

5.根据权利要求4所述的方法，其中生成所述密钥包括经由所述可靠比较器生成所述密钥的至少一位。

6.根据权利要求4所述的方法，还包括用所述密钥加密数据和解密数据中的至少一者。

7.一种方法，包括：

经由选通脉冲将第一电压施加到比较器的第一输入端和第二输入端中的每一者，以从所述比较器生成多个输出信号，每个输出信号具有第一极性和第二极性中的一者；

响应于所述多个输出信号中的每个输出信号是所述第一极性，经由选通脉冲将具有所述第二极性的外部偏置电压施加到所述比较器，以生成第二数目的输出信号；以及

响应于所述第二数目的输出信号中的每个输出信号具有相同极性，将所述比较器识别为可靠比较器。

8.根据权利要求7所述的方法，其中施加所述外部偏置电压包括将所述第一电压施加到所述比较器的所述第一输入端并且将第二电压施加到所述第二输入端，以从所述比较器生成所述第二数目的输出信号，所述第一电压和所述第二电压之间的差值包括等于所述外部偏置电压的电压。

9.根据权利要求8所述的方法，还包括经由电压生成电路生成所述第一电压和所述第二电压中的每一者，所述电压生成电路包括多个开关、多个电阻器和多个输出端。

10.根据权利要求7所述的方法，还包括用所述可靠比较器加密数据和解密数据中的至少一者。

11.根据权利要求7所述的方法，还包括经由电阻器串生成所述第一电压。

12.根据权利要求11所述的方法，还包括经由所述电阻器串生成所述外部偏置电压。

13.根据权利要求11所述的方法，其中生成所述外部偏置电压包括经由所述电阻器串生成第二电压，所述第一电压和所述第二电压之间的差值包括所述外部偏置电压。

14.根据权利要求13所述的方法，其中将所述外部偏置电压施加到所述比较器包括将所述第一电压施加到所述比较器的所述第一输入端，并且将所述第二电压施加到所述比较器的所述第二输入端。

15.一种方法，所述方法包括：

对于多个比较器中的每个比较器：

在比较器的第一输入端和第二输入端中的每一者处用第一电压对所述比较器进行选通，以从所述比较器生成多个输出信号，每个输出信号具有第一极性和第二极性中的一者；

响应于所述多个输出信号中的每个输出信号具有所述第一极性，用具有所述第二极性的外部偏置电压对所述比较器进行选通，以从所述比较器生成第二数目的输出信号；以及

响应于所述第二数目的输出信号中的每个输出信号具有所述第一极性，将所述比较器识别为可靠比较器；以及

经由多个可靠比较器生成密钥。

16.根据权利要求15所述的方法，其中生成所述密钥包括生成包括多个位的所述密钥，所述多个位中的每个位经由所述多个可靠比较器中的一个比较器生成。

17.根据权利要求15所述的方法，还包括用所述密钥加密数据和解密所述数据中的至少一者。

18.一种方法，包括：

将第一电压多次施加到比较器的第一输入端和第二输入端中的每一者中，以从所述比较器生成第一数目的输出信号；

响应于所述第一数目的输出信号均为正值或均为负值，将所述第一电压多次施加到所述第一输入端并且将第二电压施加到所述第二输入端，以从所述比较器生成第二数目的输出信号，所述第一电压和所述第二电压之间的差值包括外部偏置电压，如果所述第一数目的输出信号中的每个输出信号具有正值，则所述外部偏置电压具有负值，并且如果所述第一数目的输出信号中的每个输出信号具有负值，则所述外部偏置电压具有正值；以及

响应于所述第二数目的输出信号中的每个输出信号均为正值或均为负值，将所述比较器识别为可靠比较器。

19.根据权利要求18所述的方法，还包括经由所述可靠比较器生成多位加密密钥的一个或多个位。