基于全连网络的真随机数生成器制造技术
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于数字电路
，尤其涉及一种数字电路中的真随机数生成电路，可用于保密通讯等信息安全领域。
技术介绍
在许多电脑和一些电子装置的应用中，真随机数随处可见，如各种概率算法的电脑仿真、随机密码算法和协议，这些应用的安全性都依赖于不可预测的密钥和随机数。在现有研究中，有很多利用振荡器频率的抖动来生成真随机数，如王坚、张鸿飞、崔珂、高原、梁昊、金革的专利(专利公开号：CN102375722A)一种真随机数生成方法及发生器，利用多个独立的带外部使能端的高频振荡环产生多路输出信号，从中选取采样信号对其他路信号进行采样异或得到真随机数组；冯睿、胡杨川、何卫国的专利(专利公开号：CN103150138A)一种基于数字电路的真随机数发生器，将副振荡采样电路与主振荡采样电路中基本振荡采样电路的频率控制端连接，再用后处理电路在基本振荡采样电路输出端进行采样得到真随机数。这些设计基于振荡器生成随机数，其生成速率相对过低，且具有外部使能输入端，容易被攻击者攻击。在传统的方法中，也有很多基于噪声的真随机数发生器，如于慧红的专利(专利公开号：CN101751240B)一种比较相...
【技术保护点】
一种基于全连网络的真随机数生成器，包括：数字电路，用于产生混沌振荡，利用噪声和电路间不稳定的状态传播产生复杂的动力学行为；采样电路，用于对数字电路产生的混沌振荡进行采样，将模拟信号转化为数字信号进行输出；其特征在于：数字电路，由若干个结构相同的全连网络构成，每个全连网络包括若干个反相器和四个异或门XOR；所述若干个反相器，其个数取决于设计时所给多项式中每一项的次数；所述四个异或门XOR，结构相同，且每个异或门XOR，均有四个输入端口和一个输出端口；每两个异或门XOR之间设有两条不同的连线Lij和Lji，每条连线上设有若干串联的反相器,记Lij连线上串联的反相器为Rij，Lj...
【技术特征摘要】
1.一种基于全连网络的真随机数生成器，包括：数字电路，用于产生混沌振荡，利用噪声和电路间不稳定的状态传播产生复杂的动力学行为；采样电路，用于对数字电路产生的混沌振荡进行采样，将模拟信号转化为数字信号进行输出；其特征在于：数字电路，由若干个结构相同的全连网络构成，每个全连网络包括若干个反相器和四个异或门XOR；所述若干个反相器，其个数取决于设计时所给多项式中每一项的次数；所述四个异或门XOR，结构相同，且每个异或门XOR，均有四个输入端口和一个输出端口；每两个异或门XOR之间设有两条不同的连线Lij和Lji，每条连线上设有若干串联的反相器,记Lij连线上串联的反相器为Rij，Lji连线上串联的反相器为Rji，其中i＝1、2、3、4,j＝1、2、3、4，其中Lij表示第i个异或门XORi到第j个异或门XORj的连线，Lji表示第j个异或门XORj到第i个异或门XORi的连线，当i等于j时，表示该异或门XOR有一条自身到自身的连线，即异或门XOR到自身的反馈；对于第i个异或门XORi，其第一个输入端口与L1i连线上的串联反相器R1i的输出端口连接，第二个输入端口与L2i连线上的串联反相器R2i的输出端口连接，第三个输入端口与L3i连线上的串联反相器R3i的输出端口连接，第四个输入端口与L4i连线上的串联反相器R4i的输出端口连接。2.根据权利要求1所述的基于全连网络的真随机数生成器，其特征在于：所述若干反相器，利用FPGA的基本可编程逻辑单元实现，该逻辑单元的由查找表LUT和寄存器组成，通过查找表实现反向器纯数字逻辑，通过寄存器保存数字状态。3.根据权利要求1所述的基于全连网络的真随机数生成器，其特征在于：每条连线上串联的若干个反相器,是将XOR门的输出作为第一个反向器的输入，每个反相器的输出是下一个反相器的输入，最后一个反向器的输出端口作为串联的反相器的输出端口。4.根据权利要求1所述的基于全连网络的真随机数生成器，其特征在于：设计反相器...
【专利技术属性】
技术研发人员：曾勇，董丽华，张鑫，胡予濮，药国莉，
申请(专利权)人：西安电子科技大学，
类型：发明
国别省市：陕西;61
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