用于随机数产生器的延迟装置及方法及其随机数产生器制造方法及图纸

技术编号:10231515 阅读:221 留言:0更新日期:2014-07-18 09:15
本发明专利技术公开了一种用于一随机数产生器中的延迟装置,用来产生一信号以提供予一随机组件,该延迟装置包括有一延迟模块,用来产生多个延迟信号,其中每一延迟信号具有一延迟时间,且该延迟时间不同于其它延迟信号的延迟时间;一多任务器,耦接至该延迟模块,用来输出该多个延迟信号中一延迟信号作为一延迟触发信号,以控制该随机组件产生一随机位值;以及一延迟选择装置,耦接至该多任务器,用来产生一选择信号,该选择信号控制该多任务器选择输出该延迟信号作为该延迟触发信号。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了一种用于一随机数产生器中的延迟装置,用来产生一信号以提供予一随机组件,该延迟装置包括有一延迟模块,用来产生多个延迟信号,其中每一延迟信号具有一延迟时间,且该延迟时间不同于其它延迟信号的延迟时间;一多任务器,耦接至该延迟模块,用来输出该多个延迟信号中一延迟信号作为一延迟触发信号,以控制该随机组件产生一随机位值;以及一延迟选择装置,耦接至该多任务器,用来产生一选择信号,该选择信号控制该多任务器选择输出该延迟信号作为该延迟触发信号。【专利说明】用于随机数产生器的延迟装置及方法及其随机数产生器
本专利技术涉及一种用于一随机数产生器的延迟装置及方法及其随机数产生器,尤其涉及一种可产生延迟的输入信号以提供予随机组件,进而提升随机性的延迟装置及方法及其随机数产生器。
技术介绍
随机数产生器普遍应用于密码学中,用来提供随机的数值或不定值,以产生可用于同步或异步加密算法的随机数、随机数或金钥。公知随机数产生器的随机数源(entropysource)具有数个相同或不同的随机组件,而每一随机组件的输出值可相互结合,进而产生一随机的输出结果。公知随机组件可分为二种类型:延迟变异型(jitter-based)及亚稳态型(metastability-based),此二种类型的随机组件都可用来产生随机位值。一般来说,随机位值的随机性会受到环境因素的影响,如工艺过程、电压及温度等。举例来说,工艺偏移会影响随机性。由于工艺偏移造成随机组件出现某种程度的一致性,使得随机组件所输出的随机位值因此偏离真正的随机。在某些情况下,此一致性可能造成随机组件持续产生相同的位值输出(如一连串的I或一连串的0),抑或输出的随机位值具有周期性。如此一来,随机数产生器的随机性会降低。为达到较高的随机性,公知随机数产生器的随机数源往往使用大量的随机组件并结合这些随机组件的输出结果。然而,大量的随机组件会消耗大量的电能并占据大幅电路面积。除此之外,随机组件通常是通过半导体工艺中的标准逻辑单元(standard logiccell)电路来实现,而每一标准逻辑单元都具有某种程度的一致性,因此,将这些具有同构型的随机组件的输出值结合,所产生的结果往往不具有令人满意的随机性。再者,用于随机组件的触发信号通常来自于同一个系统频率,而系统频率的周期性使得不同随机组件可能具有相似的触发结果。有鉴于此,公知技术实有改善的必要。
技术实现思路
因此,本专利技术的主要目的即在于提供一种可产生延迟的输入信号以提供予随机组件,进而提升随机性的延迟装置及方法及其随机数产生器。本专利技术公开一种用于一随机数产生器中的延迟装置,用来产生一信号以提供予一随机组件,该延迟装置包括有一延迟模块,用来产生多个延迟信号,其中每一延迟信号具有一延迟时间,且该延迟时间不同于其它延迟信号的延迟时间;一多任务器,耦接至该延迟模块,用来输出该多个延迟信号中一延迟信号作为一延迟触发信号,以控制该随机组件产生一随机位值;以及一延迟选择装置,耦接至该多任务器,用来产生一选择信号,该选择信号控制该多任务器选择输出该延迟信号作为该延迟触发信号。本专利技术还公开一种随机数产生器,包括有一随机组件;以及一延迟装置,用来产生一信号以提供予该随机组件。该延迟装置包括有一延迟模块,用来产生多个延迟信号,其中每一延迟信号具有一延迟时间,且该延迟时间不同于其它延迟信号的延迟时间;一多任务器,耦接至该延迟模块,用来输出该多个延迟信号中一延迟信号作为一延迟触发信号,以控制该随机组件产生一随机位值;以及一延迟选择装置,耦接至该多任务器,用来产生一选择信号,该选择信号控制该多任务器选择输出该延迟信号作为该延迟触发信号。本专利技术还公开一种随机数产生器,包括有多个随机组件;以及一延迟装置,用来产生一信号以提供予该多个随机组件中每一随机组件。该延迟装置包括有一延迟模块,用来产生多个延迟信号,其中每一延迟信号具有一延迟时间,且该延迟时间不同于其它延迟信号的延迟时间;多个多任务器,其中每一多任务器都耦接至该延迟模块,用来输出该多个延迟信号中一延迟信号作为一延迟触发信号,以控制该多个随机组件中每一随机组件产生一随机位值;以及一延迟选择装置,耦接至该多个多任务器,用来产生一选择信号,该选择信号控制该多个多任务器中每一多任务器选择输出该延迟信号作为该延迟触发信号。本专利技术还公开一种在一随机数产生器中产生一信号以提供予一随机组件的方法,包括有产生多个延迟信号,其中每一延迟信号具有一延迟时间,且该延迟时间不同于其它延迟信号的延迟时间;以及产生一选择信号,该选择信号选择输出该多个延迟信号中一延迟信号作为一延迟触发信号,以控制该随机组件产生一随机位值。【专利附图】【附图说明】图1为本专利技术实施例一亚稳态型随机组件的示意图。图2A为亚稳态型随机组件在振荡模式时的等效电路示意图。图2B为亚稳态型随机组件在解析模式时的等效电路示意图。图3为本专利技术实施例亚稳态型随机组件的波形示意图。图4A为使用延迟触发信号的亚稳态型随机组件的波形示意图。图4B为图4A的波形的细部示意图。图5为本专利技术实施例一亚稳态的示意图。图6为本专利技术实施例一延迟装置搭配随机组件的示意图。图7为本专利技术实施例一随机数值产生流程的示意图。图8为本专利技术另一实施例一随机数值产生流程的示意图。图9A为本专利技术实施例一随机数产生器的示意图。图9B为图9A所示的延迟触发信号的详细说明的示意图。图10为本专利技术另一实施例一随机数产生器的示意图。图1lA为公知一随机数产生器的一随机数源的示意图。图1lB为本专利技术实施例具有一随机数源搭配一延迟装置的一随机数产生器的示意图。其中,附图标记说明如下:10亚稳态型随机组件100、102反相器110、112延迟单元120、122多任务器Q输出信号TRIG触发信号TRIG_D延迟触发信号60随机数产生器600延迟装置602延迟模块604多任务器606延迟选择装置Sdl选择信号Nd_l~Nd_N延迟信号70流程700 ~712步骤80流程800 ~814步骤90随机数产生器900延迟装置902延迟模块904_1 ~904_X多任务器906延迟选择装置910随机数产生器控制单元950_1 ~950_X随机组件TRIG_D1~TRIG_DX延迟触发信号1000随机数产生器1002延迟模块1004_1 ~1004_X多任务器1006延迟选择装置1010延迟装置1050_1 ~1050_X随机组件FF_1 ~FF_X正反器1100随机数源RC_1~RC_Y随机组件1150随机数源RC_1’~RC_X’随机组件1152延迟装置【具体实施方式】 本专利技术的实施例主要应用于随机组件。在上述二种类型的随机组件中,由于亚稳态型(metastability-based)随机组件使用较少电路组件且耗电量较低,相较于须使用环式振荡器(ring oscillator)的延迟变异型(jitter-based)随机组件来说,亚稳态型随机组件更容易实现。因此,较佳地,亚稳态型随机组件可实施于随机数产生器中作为随机数源(entropy source)。请参考图1,图1为本专利技术实施例一亚稳态型随机组件10的示意图。亚稳态型随机组件10通过一双重单反相器交互反馈电路(dual single-1nverter本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种用于一随机数产生器中的延迟装置,用来产生一信号以提供予一随机组件,该延迟装置包括有:一延迟模块,用来产生多个延迟信号,其中每一延迟信号具有一延迟时间,且该延迟时间不同于其它延迟信号的延迟时间;一多任务器,耦接至该延迟模块,用来输出该多个延迟信号中一延迟信号作为一延迟触发信号,以控制该随机组件产生一随机位值;以及一延迟选择装置,耦接至该多任务器,用来产生一选择信号,该选择信号控制该多任务器选择输出该延迟信号作为该延迟触发信号。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员:朱奉升
申请(专利权)人:擎泰科技股份有限公司
类型:发明
国别省市:中国台湾;71

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