本发明公开了基于AES加解密算法和PUF技术的嵌入式系统加密保护装置和方法。该装置包括：通信模块；真随机数发生器模块，用于产生随机明文；环形振荡器簇；RO PUF模块，利用环形振荡器产生的激励产生响应值；编译码器模块，根据响应值和校验码进行译码，产生密钥；AES加密模块，利用密钥对随机明文进行加密以得到密文，将明文和与密文通过通信模块反馈至嵌入式系统。上述的基于AES算法和PUF技术的嵌入式系统加密保护装置和方法采用了基于RO PUF模块和编译码器模块来产生密钥，其中RO PUF模块通过利用电路本身的物理差异来实现与电路唯一相关的激励和响应值，并将该激励和响应值作为密钥的产生来源，其产生的密钥具有高度安全性，不可预测，不可克隆等特点。