一种单级真随机数发生器制造技术

本发明专利技术公开了一种结构简单的单级真随机数发生器，它包括两个单级的亚稳态环振随机熵源、反馈移位寄存器、异或链组成的后处理电路，和一个DES加密单元。两个随机源各生成一条互不相关的原始随机序列，原始序列再经过后处理电路得到改良后的随机序列，最后再将得到的两条随机序列分别作为DES加密单元的明文与密匙进行加密，得到加密后的随机序列以供使用。与现有技术相比较，本发明专利技术摒弃了复杂的多熵源异或结构，改为仅使用单级熵源，进一步减少了逻辑器件使用量，缩小了真随机数发生器模块所占芯片的面积；同时，对于单一熵源相关性问题的解决，本发明专利技术使用Galois结构的反馈移位寄存器去消除单一熵源的相关性，并改善随机序列质量。

【技术实现步骤摘要】
一种单级真随机数发生器
本专利技术涉及真随机数发生器领域，尤其涉及一种基于加密算法的单级真随机数发生器。
技术介绍
随着人们对信息安全的越来越重视，信息的加密与破解技术开始得到大的发展，在现代信息系统中，为了保证信息的保密性、完整性、可用性、可控性和不可否认性广泛地使用了加密设备，而所有的加密设备都需要一个难以破解的密匙，所以如何生成一个难破解的密匙则成为了密码学的一个研究方向。众所周知，凡是可以被破解的密码都是会有一定规律可寻的，只要找到这个规律就可以反向去破解，而真随机数是一种靠着纯物理现象生成的随机数，它有着无规律性以及难以复现的优点，很好的满足了人们对密匙安全性的要求。也正因此，现在的很多密匙都是以真随机数为基础而产生的。但是，传统的真随机数发生器都是用精准的模拟电路来实现的，专用性较强，难以复现在不同芯片上，要想使用，需要专门定制电路，耗费大量时间与成本。因此利用纯数字电路来实现真随机数发生器成为一个研究热点。数字真随机数发生器有复用性强，不依赖于特定芯片工艺规格，可以作为IP核集成在其他芯片上等优点。对于数字的真随机数发生器，主要有以下三种主流的方法去实现，第一种是基于时本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种单级真随机数发生器，其特征在于，包括第一环振、第二环振、采样电路、反馈移位寄存器、异或链纠偏电路和加密运算单元，其中，所述第一环振和所述第二环振均为单级熵源，分别用于产生第一随机序列和第二随机序列；所述采样电路用于采集环振生成的单比特熵并传输给所述反馈移位寄存器；所述反馈移位寄存器用于将输入序列与其输出序列异或后不断地输入反馈环以消除序列相关性；所述异或链纠偏电路用于消除序列偏置并将处理后的序列输出至所述加密运算单元；所述加密运算单元以处理后的第一随机序列作为明文数据且以处理后的第二随机序列作为密钥进行加密运算并输出密文数据作为随机数输出。

【技术特征摘要】
1.一种单级真随机数发生器，其特征在于，包括第一环振、第二环振、采样电路、反馈移位寄存器、异或链纠偏电路和加密运算单元，其中，所述第一环振和所述第二环振均为单级熵源，分别用于产生第一随机序列和第二随机序列；所述采样电路用于采集环振生成的单比特熵并传输给所述反馈移位寄存器；所述反馈移位寄存器用于将输入序列与其输出序列异或后不断地输入反馈环以消除序列相关性；所述异或链纠偏电路用于消除序列偏置并将处理后的序列输出至所述加密运算单元；所述加密运算单元以处理后的第一随机序列作为明文数据且以处理后的第二随机序列作为密钥进行加密运算并输出密文数据作为随机数输出。2.根据权利要求1所述的单级真随机数发生器，其特征在于，所述反馈移位寄存器采用Galois结构反馈移位寄存器。3.根据权利要求1或2所述的单级真随机数发生器，其特征在于，所述第一环振和所述第二环振采用单个Fabbion亚稳态环振或Galois亚稳态环振。4.根据权利要求3所述的单级真随机数发生器，其特征在于，所述第一环振采用一个Fabbion亚稳态环形振荡器作为输出熵源所述第二环振采用一个Galo...

【专利技术属性】
技术研发人员：樊凌雁，王亮亮，
申请(专利权)人：杭州电子科技大学，
类型：发明
国别省市：浙江,33