随机数产生器制造技术

一种随机数产生器，包括地址产生器、静态乱数源、计数值产生器与处理电路。计数值产生器产生第一随机数。地址产生器产生地址信号。静态乱数源连接至该地址产生器以接收该地址信号，并产生第二随机数。处理电路连接至该静态乱数源与该计数值产生器，用以接收该第一随机数与该第二随机数。该处理电路对该第一随机数与该第二随机数进行逻辑运算后产生输出随机数。

【技术实现步骤摘要】
随机数产生器
本专利技术是有关于一种随机数产生器(randomnumbergenerator，简称RNG)，且特别是有关于一种运用物理不可复制技术(physicallyunclonablefunction，简称PUF技术)的随机数产生器。
技术介绍
请参照图1A，其所绘示为已知随机数产生器示意图。随机数产生器100包括动态乱数源(dynamicentropysource)110。动态乱数源110可产生不可预测的(unpredictable)输出数据(outputdata)作为随机数(randomnumber)。动态乱数源110可利用本身的不确定性(uncertainty)来产生随机数。也就是说，动态乱数源110可产生一连串无法预测的逻辑"0"与逻辑"1"来作为随机数。一般来说，图1A的随机数产生器100，其输出数据的随机度完全依赖动态乱数源110的品质。当动态乱数源110的品质不佳时，动态乱数源110会产生随机度不佳(badrandomness)的输出数据。为了改善随机度不佳的情况发生。请参照图1B，其所绘示为已知另一随本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种随机数产生器，包括：/n计数值产生器，产生第一随机数；/n地址产生器，产生地址信号；/n静态乱数源，连接至该地址产生器以接收该地址信号，并产生第二随机数；以及/n处理电路，连接至该静态乱数源与该计数值产生器，用以接收该第一随机数与该第二随机数，其中该处理电路对该第一随机数与该第二随机数进行逻辑运算后产生输出随机数。/n

【技术特征摘要】
20190313 US 62/817,568;20190513 US 62/847,246;20201.一种随机数产生器，包括：
计数值产生器，产生第一随机数；
地址产生器，产生地址信号；
静态乱数源，连接至该地址产生器以接收该地址信号，并产生第二随机数；以及
处理电路，连接至该静态乱数源与该计数值产生器，用以接收该第一随机数与该第二随机数，其中该处理电路对该第一随机数与该第二随机数进行逻辑运算后产生输出随机数。


2.如权利要求1所述的随机数产生器，其中该静态乱数源包括PUF存储单元阵列，该PUF存储单元阵列由多个PUF存储单元所组成，且该PUF存储单元经过注册动作后，该PUF存储单元阵列存储多个随机比特。


3.如权利要求2所述的随机数产生器，其中该计数值产生器为第一线性回馈移位寄存器，该地址产生器为第二线性回馈移位寄存器，该第一线性回馈移位寄存器接收第一种子信号，且该第二线性回馈移位寄存器接收第二种子信号。


4.如权利要求3所述的随机数产生器，还包括控制电路与第一动态乱数源，该第一动态乱数源连接至该控制电路，其中当该第一动态乱数源动作触发信号时，该控制电路选择性地产生第一再种子信号至该第一线性回馈移位寄存器。


5.如权利要求4所述的随机数产生器，其中该控制电路接收该地址信号与该第一随机数，将第一部分的该地址信号与第一部分的该第一随机数结合成该第一再种子信号，当该第一动态乱数源动作该触发信号时，该控制电路将该第一再种子信号传递该第一线性回馈移位寄存器。


6.如权利要求4所述的随机数产生器，其中该控制电路接收该地址信号与该第一随机数，将第一部分的该地址信号与第一部分的该第一随机数结合成该第一再种子信号；其中该控制电路将该触发信号与第二部分的该第一随机数进行逻辑运算后，根据该逻辑运算的结果，该控制电路选择性地将该第一再种子信号传递该第一线性回馈移位寄存器。


7.如权利要求4所述的随机数产生器，其中当该第一动态乱数源动作该触发信号时，该控制电路选择性地产生第二再种子信号至该第二线性回馈移位寄存器。


8.如权利要求4所述的随机数产生器，其中该第一动态乱数源包括：
第一环振荡器，包括环状连接的n级延迟元件，产生第一振荡信号；
第二环振荡器，包括环状连接的m级延迟元件，产生第二振荡信号，其中n与m为奇数，且m不等于n；
异或门，接收该第一振荡信号与该第二振荡信号，并产生输出信号；以及
锁存器，接收该输出信号，并根据第一时钟信号来锁存该输出信号，并产生该触发信号。


9.如权利要求3所述的随机数产生器，还包括第二动态乱数源，产生该第一种子信号至该第一线性回馈移位寄存器，且产生该第二种子信号至该第二线性回馈移位寄存器。


10.如权利要求9所述的随机数产生器，其中该第二动态乱数源为亚稳态电路，该亚稳态电路包括：
x个亚稳态元件，每一该亚稳态产生1比特的随机信号，于起始信号动作时，该x个亚稳态元件产生x比特的该第一种子信号；以及
y个亚稳态元件，每一该亚稳态产生1比特的随机信号，于该起始信号动作时，该y个亚稳态元件产生y比特的该第二种子信号；
其中，x与y为正整数。


11.如权利要求10所述的随机数产生器，其中该x个亚稳态元件中的第一亚稳态元件包括：
第一开关元件，该第一开关元件的第一端接收第一电压，该第一开关元件的控制端接收该起始信号；
第二开关元件，该第二开关元件的第一端接收该第一电压，该第二开关元件的控制端接收该起始信号；
第一反相器，操作于电源电压与接地电压之间，该第一反相器的输入端连接至该第一开关元件的第二端，该第一反相器的输出端连接至该第二开关元件的第二端；以及
第二反相器，操作于该电源电压与该接地电压之间，该第二反相器的输入端连接至该第二开关元件的该第二端，该第二反相器的输出端连接至该第一开关元件的该第二端；
其中，该第一电压为该电源电压的一半，当该起始信号未动作时，该第一开关元件与该第二开关元件为闭路状态；且当该起始信号动作时，该第一开关元件与该第二开关元件为开路状态。


12.一种随机数产生器，包括：
第一动态乱数源，产生触发信号；
第二动态乱数源，产生第一种子信号与第二种子信号；
计数值产生器，连接至该第二动态...

【专利技术属性】
技术研发人员：邵启意，吴孟益，王志明，
申请(专利权)人：力旺电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾;71