随机数生成电路制造技术

一种随机数生成电路，具备：生成Ｍ序列伪随机数的伪随机数生成电路；生成物理随机数的物理随机数生成电路；以及使用由上述伪随机数生成电路生成的伪随机数，调制由上述物理随机数生成电路生成的物理随机数的调制电路。另外，上述伪随机数生成电路可以生成多个Ｍ序列伪随机数，根据由上述物理随机数生成电路生成的物理随机数，切换上述伪随机数生成电路生成的Ｍ序列。从而，生成安全、预测困难的随机数。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种生成用于数据加密等的随机数的随机数生成电路。
技术介绍
近年，各种信息处理系统中，进行数据加密。在加密中，为了提高安全性，多使用随机数。作为这样的随机数有例如，使用线性反馈移位寄存器，可以生成的M序列(Maximum length code)等伪随机数。另外，作为M序列等伪随机数以外的随机数，众所周知，利用原子核衰变现象为随机事件和电气噪声等的自然现象的物理随机数，加密中也可以利用物理随机数(例如，专利文献1)。此外，通过组合由线性反馈移位寄存器生成的M序列等伪随机数和物理随机数，可以提高随机数的预测困难性(例如，专利文献2)。专利文献1特开2000-66592号公报；专利文献2特开2004-157168号公报。但是，M序列等伪随机数，由于是由一定的算术过程或者函数的组合生成的，如果赋予相同的初期条件，就会变为相同的值，预测随机数是可能的。因此，加密中使用M序列等伪随机数时，不能说安全性是充分的。另外，使用晶体管噪音作为生成“0”和“1”的物理随机数时，通常，“0”的发生概率为45～55％的范围，“0”和“1”的发生频率差大，不能用作随机数。另外，由于通常物理随机数是微弱的信号，用于加密时，使用放大器放大到可以被加密利用的电平的很多。这样使用放大器放大的物理随机数有时受电场和磁场的影响。因此，有时通过由来自外部的影响，使电场和磁场变化，操纵随机数，降低了安全性。另外，在专利文献2中公开的随机数生成装置中，事先规定M序列中的抽头位置，构成对应于线性反馈移位寄存器的抽头位置的位进行异或逻辑运算的电路。因此，构成随机数生成装置后，不能更改其抽头位置，不能说安全性是充分的。
技术实现思路
本专利技术是根据上述课题作出，其目的在于可以提供生成安全、预测困难的随机数的随机数生成电路。为了实现上述目的，本专利技术的随机数生成电路可以具备生成伪随机数序列伪随机数的伪随机数生成电路；生成物理随机数的物理随机数生成电路；根据由上述伪随机数生成电路生成的伪随机数，变化输出由上述物理随机数生成电路生成的物理随机数的调制电路。另外，本专利技术的随机数生成电路具备生成多个伪随机数序列伪随机数的伪随机数生成电路；和生成物理随机数的物理随机数生成电路，上述伪随机数生成电路可以根据由上述物理随机数生成电路生成的物理随机数，切换上述伪随机数生成电路生成的伪随机数序列。另外，本专利技术的随机数生成电路可以具备生成伪随机数序列伪随机数的线性反馈移位寄存器；存储伪随机数序列中的抽头位置的寄存器；和根据存储在上述线性反馈移位寄存器中的数据，和存储在上述寄存器中的抽头位置，生成向上述线性反馈移位寄存器发出反馈信号的反馈信号生成电路。另外，本专利技术的随机数生成电路可以具备生成伪随机数序列伪随机数的线性反馈移位寄存器；存储多个伪随机数序列中的每个抽头位置的多个寄存器；接收表示使用上述多个伪随机数序列中的哪个伪随机数序列的选择信号，根据该选择信号，选择上述多个寄存器中的哪一个的选择电路；以及根据存储在上述线性反馈移位寄存器中的数据，和存储在由上述选择电路选择的寄存器中的抽头位置，生成向上述线性反馈移位寄存器发出反馈信号的反馈信号生成电路。可以生成安全、预测困难的随机数。附图说明图1是表示作为使用本专利技术的随机数生成电路的一个实施方式的进行汽车锁的加锁、解锁的无钥匙进入系统的整体构成的图。图2是表示数据处理电路构成的图。图3是表示无钥匙进入系统的子机和主机之间中的通信过程的流程图。图4是表示随机数生成电路构成的图。图5是表示物理随机数生成电路70的构成的图。图6是表示随机数生成电路中的时间图。图7是表示物理随机数和伪随机数发生概率的图。图中1-无钥匙进入系统，2-子机，3-主机，11-电池，12-操作开关，13、21-数据处理电路，14、22-接收发送电路，23-驱动电路，24-执行器，25-电池，51A、51B-CPU，52A、52B-RAM，53A、53B-EEPROM，54A、54B-随机数生成电路，55A、55B-加密处理电路，56A、56B-输入输出端口，61-分频电路，62-波特率发生器，63-计数器，64-移位寄存器，65-掩码A寄存器，66-掩码B寄存器，67-多路转接器，68-AND电路，69-奇偶发生器，70-物理随机数生成电路，71-OR电路，72-D型触发器，73-AND电路，74-OR电路，75-EXOR电路，76-多路转接器，77-移位寄存器，具体实施方式图1是表示对作为使用本专利技术随机数生成电路的一个实施方式的汽车的锁进行加锁/解锁的无钥匙进入系统1的整体构成的图。无钥匙进入系统1包含携带型的子机2和装载在汽车等上的主机3而构成。子机2被设置在例如，插入汽车的门锁和舵轮锁的钥匙孔的钥匙的方向盘部等。另外，主机3被设置在汽车方面。子机2具备电池11，操作开关12，数据处理电路13，和接收发送电路14。电池11用于向子机2各部分提供动作所需要的电力。操作开关12是接收来自使用者的加锁、解锁的指示的开关。数据处理电路13进行加锁、解锁时需要的认证用数据的生成等。接收发送电路14是将由数据处理电路13输出的数字数据转换为模拟数据，并将其放大作为电磁波发送的电路。另外，接收发送电路14也可以接收由主机3发送的电磁波，将其转换为数字数据，输入到数据处理电路13。并且，作为电磁波，能使用电波或红外线。主机3具备数据处理电路21，接收发送电路22，和驱动电路23。数据处理电路21进行根据从子机2接收的认证用的数据的认证处理等。接收发送电路22是接收由子机2发送的电磁波，将其转换为数字数据，输入到数据处理电路22的电路。另外，接收发送电路22也可以将由数据处理电路21输出的数字数据转换为模拟数据，将其放大，作为电磁波发送。驱动电路23是让发送驱动信号到对汽车锁加锁、解锁的锁机构动作的执行器24的电路。并且，由汽车的电池25向主机2的各部分21～23提供电力。＝＝数据处理电路的构成＝＝图2是表示数据处理电路13构成的图。数据处理电路13具备CPU51A，RAM(Random Access Memory)52A，EEPROM(ElectricallyErasable Programmable Read-Only Memory)53A，随机数生成电路54A，加密处理电路55A，和输入输出端口56A。并且，各部分51A～56A由总线57A相互可以通信地连接。CPU51A是控制数据处理电路13整体的部分。CPU51A使用的操作用数据等存储在RAM52A中。EEPROM53A是可改写的非易失性存储器，存储程序和保存用数据等。随机数生成电路54A是生成加密处理中使用的随机数的电路。加密处理电路55A是进行公匙分组加密方式中的转置或者置换等的处理的电路。输入输出端口56A是用于和位于数据处理电路13外部的操作开关12或接收发送电路14等进行数据接收发送的接口。并且，在本实施方式中，采用DES(Data Encryption Standard)作为公匙分组加密方式。在这样的数据处理电路13中，通过程序的执行和加密处理电路55A的控制等，进行DES的加密或者解密处理。并且，数据处理电路21也是一样的构成，具备CPU51B，RAM52B，EEPROM53B，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种随机数生成电路，其特征在于，具备：伪随机数生成电路，其生成伪随机数序列的伪随机数；物理随机数生成电路，其生成物理随机数；和调制电路，其根据由上述伪随机数生成电路生成的伪随机数，变化／输出由上述物理随机数生成电路生成的物理随机数。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：池谷昭，石村静，千明一雅，
申请(专利权)人：三洋电机株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]