随机数产生电路及随机数产生方法技术

本发明专利技术涉及一种随机数产生装置及随机数产生方法，装置包括：脉冲信号产生模块，第一物理不可克隆函数结构，第二物理不可克隆函数结构，多路比较模块和交叉编码模块，所述第一物理不可克隆函数结构包括第一延时模块和第一比较模块，所述第二物理不可克隆函数结构包括第二延时模块和第二比较模块；所述第一延时模块和所述第二延时模块的输入端分别连接所述脉冲信号产生模块，所述第一延时模块和第二延时模块的使能端分别接入随机数种子信号，所述第一延时模块的输出端分别连接多路比较模块和第一比较模块，所述第二延时模块的输出端分别连接多路比较模块和第二比较模块，所述第一比较模块、第二比较模块和多路比较模块连接交叉编码模块。

Random number generation circuit and random number generation method

The invention relates to a device for generating random number and random number generation method, device comprises a pulse signal generating module, a first physical unclonable function structure, second physical unclonable function structure, multiple comparison module and cross encoding module, the first physical uncloneable function structure includes a first delay module and a first comparison module second, the physical unclonable second delay module and second comparison module including the function structure; the first delay module and the second delay module are respectively connected with the input end of the pulse signal generating module, the first delay module and second delay module enable end is respectively connected to the random number seed output signal. The first delay module is respectively connected with the multiple comparison module and a first comparison module, wherein the output end of the delay module second respectively. The first comparison module, the second comparison module and the multi-channel comparison module are connected with the cross coding module, and the second comparison module is connected with the multi-channel comparison module.

【技术实现步骤摘要】
随机数产生电路及随机数产生方法
本专利技术涉及加密
，特别是涉及一种随机数产生电路及随机数产生方法。
技术介绍
物理不可克隆函数(PhysicalUnclonableFunction，PUF)是通过提取物体的物理特性来对唯一的输入提供唯一的输出。物理不可克隆函数由芯片物理特性所决定，具有稳定唯一的、随用随取且不需要初始化、难以预测但容易测量、具有不可克隆性和篡改证据等特点。以物理不可克隆函数为基础，设计物理不可克隆函数电路即可提供安全、稳定和低成本的随机数输出。目前，在基于仲裁器的物理不可克隆函数的方案中。一个信号在同时通过一个双输入双输出的选择开关时，受制造工艺差异的影响，产生传输延迟竞争，这种延迟通过多个开关组成的链路后进入仲裁器，通过仲裁器判断最后一个开关的两个输出端哪个信号先到达仲裁器来输出“0”或“1”。在实现过程中，开关使用的是锁存器或者触发器。采用锁存器时，输出0的概率较大，从而导致整个电路的输出不对称。综上所述，现有的物理不可克隆函数输出不均衡。
技术实现思路
基于此，有必要针对输出不均衡的问题，提供一种随机数产生装置和随机数产生方法。一种随机数产生装置，包括：脉冲本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种随机数产生装置，其特征在于，包括：脉冲信号产生模块，第一物理不可克隆函数结构，第二物理不可克隆函数结构，多路比较模块和交叉编码模块，所述第一物理不可克隆函数结构包括第一延时模块和第一比较模块，所述第二物理不可克隆函数结构包括第二延时模块和第二比较模块；所述第一延时模块和所述第二延时模块的输入端分别连接所述脉冲信号产生模块，所述第一延时模块和第二延时模块的使能端分别接入随机数种子信号，所述第一延时模块的输出端分别连接多路比较模块和第一比较模块，所述第二延时模块的输出端分别连接多路比较模块和第二比较模块，所述第一比较模块、第二比较模块和多路比较模块连接交叉编码模块；所述第一延时模块根据所述随机...

【技术特征摘要】
1.一种随机数产生装置，其特征在于，包括：脉冲信号产生模块，第一物理不可克隆函数结构，第二物理不可克隆函数结构，多路比较模块和交叉编码模块，所述第一物理不可克隆函数结构包括第一延时模块和第一比较模块，所述第二物理不可克隆函数结构包括第二延时模块和第二比较模块；所述第一延时模块和所述第二延时模块的输入端分别连接所述脉冲信号产生模块，所述第一延时模块和第二延时模块的使能端分别接入随机数种子信号，所述第一延时模块的输出端分别连接多路比较模块和第一比较模块，所述第二延时模块的输出端分别连接多路比较模块和第二比较模块，所述第一比较模块、第二比较模块和多路比较模块连接交叉编码模块；所述第一延时模块根据所述随机数种子信号对所述脉冲信号产生模块输出的激励信号按不同路径延迟后，输出第一延迟信号和第二延迟信号至所述第一比较模块，所述第一比较模块根据所述第一延迟信号和第二延迟信号的到达顺序获取第一比较值，将所述第一比较值的反码输出至交叉编码模块；所述第二延时模块根据所述随机数种子信号对所述激励信号按不同路径延迟后，输出第三延迟信号和第四延迟信号至所述第二比较模块，所述第二比较模块根据所述第三延迟信号和第四延迟信号的到达顺序输出第二比较值至交叉编码模块；所述多路比较模块对第一物理不可克隆函数结构和第二物理不可克隆函数结构的信号到达顺序进行比较；所述交叉编码模块根据所述第一比较值的反码、所述第二比较值和多路比较模块的输出信号生成随机数。2.根据权利要求1所述的随机数产生装置，其特征在于，所述第一物理不可克隆函数结构和第二物理不可克隆函数结构的数量均为多个，且所述第一物理不可克隆函数结构和第二物理不可克隆函数结构的数量相等，各个第一物理不可克隆函数结构和第二物理不可克隆函数结构分别通过多路比较模块连接至所述交叉编码模块；所述多路比较模块对各个第一物理不可克隆函数结构和第二物理不可克隆函数结构输出信号的到达顺序进行比较；所述交叉编码模块根据各个第一物理不可克隆函数结构和第二物理不可克隆函数结构输出信号的到达顺序对所述第一比较值的反码和所述第二比较值进行交叉编码，生成随机数。3.根据权利要求2所述的随机数产生装置，其特征在于，所述交叉编码模块还根据各个第一物理不可克隆函数结构和第二物理不可克隆函数结构输出信号的到达顺序确定所述第一比较值的反码和所述第二比较值在随机数中的排位，根据所述排位对所述第一比较值的反码和所述第二比较值进行交叉编码，生成随机数。4.根据权利要求2所述的随机数产生装置，其特征在于，所述第一物理不可克隆函数结构包括多个第一延时模块和多个第一比较模块，所述第一延时模块和第一比较模块的数量相等，各个第一延时模块级联，且各个第一延时模块分别与对应的第一比较模块相连接，首级第一延时模块与所述脉冲信号产生模块相连接，末级第一延时模块与所述多路比较模块相连接，各个第一比较模块分别与所述交叉编码模块相连接，将对应第一比较值的反码输出至交叉编码模块；所述第二物理不可克隆函数结构包括多个第二延时模块和多个第二比较模块，所述第二延时模块和第二比较模块的数量相等，各个第二延时模块级联，且各个第二延时模块分别与对应的第二比较模块相连接，首级第二延时模块与所述脉冲信号产生模块相连接，末级第二延时模块与所述多路比较模块相连接，各个第二比较模块分别与所述交叉编码模块相连接，将对应第二比较值的原码输出至交叉...

【专利技术属性】
技术研发人员：许华杰，刘远，恩云飞，梁志坚，吕方明，陈义强，
申请(专利权)人：中国电子产品可靠性与环境试验研究所，
类型：发明
国别省市：广东,44