一种基于亚稳态的真随机数发生器

发布时间：2018-02-02 16:56

  本文关键词： 真随机数发生器 Fibonacci环形振荡器 Galois环形振荡器 亚稳态　出处：《微电子学》2017年04期 　论文类型：期刊论文

【摘要】：设计实现了一种64位输出的真随机数发生器。在传统Fibonacci环形振荡器和Galois环形振荡器的基础上,通过控制电路使环形振荡器的输出在亚稳态与稳态之间不断切换,为生成的随机序列引入真随机性。通过加入后处理模块,提高随机序列的质量和增加每比特的熵,并利用DES算法实现随机序列的重新组合。利用FPGA进行实验验证后,最终集成在一个加密USB盘控制器芯片内,产生的随机序列通过了NIST SP800-22标准检测。采用110 nm CMOS工艺,该芯片实现了批量生产。
[Abstract]:A 64 bit output true random number generator is designed and implemented, which is based on the traditional Fibonacci ring oscillator and Galois ring oscillator. The output of the ring oscillator is switched between metastable and steady state by the control circuit, which introduces true randomness into the generated random sequence. Improve the quality of random sequences and increase the entropy per bit, and use the DES algorithm to realize the recombination of random sequences. FPGA is used to verify the experimental results. Finally, it is integrated into an encrypted USB disk controller chip, and the generated random sequence has passed the NIST SP800-22 standard detection. The 110nm CMOS process is adopted. The chip realizes batch production.
【作者单位】： 杭州电子科技大学;杭州华澜微科技有限公司;
【基金】：浙江省固态存储和数据安全关键技术重点科技重新团队项目(2013TD03) 浙江省固态硬盘和数据安全技术重点实验室(2015E10003)
【分类号】：TN432;TN918.1
【正文快照】： 0引言真随机数发生器(TRNG)是信息加密设备中一个重要的组成部分,它产生的不可预知、不可再现的密钥数字串对信息加密有着重要的作用。从某种程度上讲,随机数的随机性和安全性决定了整个加密算法的性能和安全性[1]。相比伪随机数发生器,基于物理随机源的TRNG在随机序列的长度

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本文编号：1485007