随机数生成器和随机数的生成方法技术

一种随机数生成器和随机数的生成方法。该随机数生成器包括：阻变存储器；阻值扰动电路，耦接到阻变存储器，配置为对阻变存储器执行n个阻值扰动操作以扰动阻变存储器的电阻值，使得阻变存储器的电阻值变为已扰动电阻值，n个阻值扰动操作中的每个阻值扰动操作包括对阻变存储器执行置位操作和复位操作，n为正整数；编码电路，耦接到阻变存储器，配置为对阻变存储器的已扰动电阻值进行编码以生成随机数。该随机数生成器利用阻变存储器的非线性特点，可以实现自校准，兼具可靠性高、电路面积小、功耗低和速度快的优点，非常适合大规模并行。

【技术实现步骤摘要】
随机数生成器和随机数的生成方法
本公开的实施例涉及一种随机数生成器和随机数的生成方法。
技术介绍
随机数生成器可以分为伪随机数生成器(PseudoRandomNumberGenerator,PRNG)和真随机数生成器(TrueRandomNumberGenerator,TRNG)两类。TRNG可以通过提取互补金属氧化物半导体(CMOS)电路或者新型器件(例如阻变存储器(RRAM))中的随机性来生成随机数。与PRNG相比，TRNG能够生成无限长且在理论上不可预测的随机数序列，具有更高的安全性和更好的随机性。
技术实现思路
本公开至少一实施例提供一种随机数生成器，包括：阻变存储器；阻值扰动电路，耦接到所述阻变存储器，配置为对所述阻变存储器执行n个阻值扰动操作以扰动所述阻变存储器的电阻值，使得所述阻变存储器的电阻值变为已扰动电阻值，所述n个阻值扰动操作中的每个阻值扰动操作包括对所述阻变存储器执行置位操作和复位操作，n为正整数；编码电路，耦接到所述阻变存储器，配置为对所述阻变存储器的已扰动电阻值进行编码以生成随机数。例如，在本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种随机数生成器，包括：/n阻变存储器；/n阻值扰动电路，耦接到所述阻变存储器，配置为对所述阻变存储器执行n个阻值扰动操作以扰动所述阻变存储器的电阻值，使得所述阻变存储器的电阻值变为已扰动电阻值，其中，所述n个阻值扰动操作中的每个阻值扰动操作包括对所述阻变存储器执行置位操作和复位操作，其中，n为正整数；/n编码电路，耦接到所述阻变存储器，配置为对所述阻变存储器的已扰动电阻值进行编码以生成随机数。/n

【技术特征摘要】
1.一种随机数生成器，包括：
阻变存储器；
阻值扰动电路，耦接到所述阻变存储器，配置为对所述阻变存储器执行n个阻值扰动操作以扰动所述阻变存储器的电阻值，使得所述阻变存储器的电阻值变为已扰动电阻值，其中，所述n个阻值扰动操作中的每个阻值扰动操作包括对所述阻变存储器执行置位操作和复位操作，其中，n为正整数；
编码电路，耦接到所述阻变存储器，配置为对所述阻变存储器的已扰动电阻值进行编码以生成随机数。


2.根据权利要求1所述的随机数生成器，其中，在执行一次阻值扰动操作时，所述阻值扰动电路配置为对所述阻变存储器执行所述复位操作，并对执行了所述复位操作的所述阻变存储器执行所述置位操作，以扰动所述阻变存储器的电阻值。


3.根据权利要求1所述的随机数生成器，其中，所述阻值扰动电路包括置位操作子电路和复位操作子电路；其中，
所述置位操作子电路配置为对所述阻变存储器施加置位脉冲以执行所述置位操作；
所述复位操作子电路配置为对所述阻变存储器施加复位脉冲以执行所述复位操作。


4.根据权利要求1所述的随机数生成器，其中，所述阻值扰动电路配置为对所述阻变存储器执行所述n个阻值扰动操作，以使所述阻变存储器的已扰动电阻值处于阻值对称区。


5.根据权利要求1-4中任一项所述的随机数生成器，其中，所述编码电路包括施压子电路、速度测量子电路和输出子电路；其中，
所述施压子电路耦接到所述阻变存储器，配置为对所述阻变存储器的字线端施加控制电压和对所述阻变存储器的位线端施加读电压以控制所述阻变存储器的源线端输出电流；
所述速度测量子电路耦接到所述阻变存储器，配置为在利用所述阻变存储器的源线端输出的所述电流进行储能的情况下测量并输出储能速度；
所述输出子电路耦接到所述速度测量子电路，配置为根据所述储能速度生成所述随机数。


6.根据权利要求5所述的随机数生成器，其中，所述速度测量子电路包括储能子电路、比较子电路、时钟脉冲生成子电路和计数子电路；其中，
所述储能子电路耦接到所述阻变存储器，配置为利用所述阻变存储器的源线端输出的所述电流进行储能以得到储能电压；
所述比较子电路耦接到所述储能子电路，配置为将所述储能电压与参...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴华强，林博瀚，高滨，庞亚川，唐建石，钱鹤，
申请(专利权)人：清华大学，
类型：发明
国别省市：北京;11