应用于智能卡的真随机数发生器及其后处理算法的研究

发布时间：2017-08-13 23:10

  本文关键词：应用于智能卡的真随机数发生器及其后处理算法的研究

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【摘要】：本文介绍一种应用于智能卡的真随机数发生器,并分析了以杂凑函数SM3作为后处理算法来提高其随机数的质量.真随机数发生器是智能卡中不可缺少的一部分,它用于智能卡中机密信息的加密和签名,大多数加密系统的安全性依赖于随机数的不可预测性和不可重现性.真随机数发生器的实现电路中使用固定低频时钟采样通过反馈模式来控制的的高频时钟,采用环形振荡器在振荡过程中不断积累的抖动作为熵源,并通过三级级联的耦合方式提高输出的统计特性,促进随机性的扩散,同时相较传统环形振荡器面积也得到了节省.电路采用SMIC 0.13μm工艺平台实现,核心电路版图面积小于0.0156 mm~2,包括3个输入端口,4个输出端口.考虑到智能卡具有很高的安全需求,本文也讨论了一些常见的攻击方式及对应的预防措施.本文介绍的真随机数发生器已经完成了流片,并已对芯片进行了完整的测试.很多研究表明,后处理算法可以提高随机数的质量,本文表明测试数据在经过后处理之后,可以通过随机性测试标准.
【作者单位】： 清华大学微电子学研究所清华信息科学与技术国家实验室;
【关键词】： 智能卡 真随机数发生器 振荡器 后处理 测试标准
【基金】：核高基重大专项(2014ZX01032205)
【分类号】：TN918.4;TN409
【正文快照】： 密码学报,2016,3(6):555 563.1引言真随机数发生器是智能卡的重要的一部分,智能卡在进行数据交换的时候,信息的安全性是重中之重.在智能卡内部结构中,需要密码算法协处理器来保证数据交换的安全性,而真随机数发生器正是为通信系统中的安全性提供了保证.真随机数在统计学上具

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本文编号：669492