一种基于环形振荡器的真随机数发生器制造技术

本发明专利技术提供了一种基于环形振荡器的真随机数发生器，通过采用基于环形振荡器RO的TRNG，产生低偏置、高熵值的随机序列输出，实现了对TRNG的性能的优化。本发明专利技术按三个结构对TRNG进行优化，包括通过模拟振荡器的输出以测试并优化时间数字转换器电路；采用两级的时间数字转换器结构兼顾所采集的抖动信号的范围和大小；采用时间数字转换器对环形振荡器中的时钟抖动进行收集，经过处理之后获得低偏执高熵的输出序列。本发明专利技术精简了电路结构和减小了整体电路消耗的功率，同时保证输出的随机数序列的特性不受影响。列的特性不受影响。列的特性不受影响。

【技术实现步骤摘要】
一种基于环形振荡器的真随机数发生器


[0001]本专利技术属于真随机数发生
，具体涉及一种基于环形振荡器的真随机数发生器。

技术介绍

[0002]计算机速度的增长以及量子计算机的出现使密钥的破解越发简单，常用的伪随机数由计算机等设备生成，具有一定的规律性，又被破解的风险。一块芯片从设计开始直到制作完成，需要遍布全球的成百上千家企业参与和协作才能完成。这就导致，只要其中的某一环节出现了诸如技术缺陷抑或信息泄露等问题，都将导致硬件安全性漏洞的产生。由于对芯片安全要求的提高，对于真随机数发生器的需求正不断增加。
[0003]目前，真随机数发生器(TRNG，True Random Number Generator)的研究目标是输出序列的高熵、弱相关性，以及功耗的降低等方面的优化。现有技术重点在于降低成本、结构小、提高随机数产生速率，或者强调TRNG的安全性，并未兼顾随机数统计特性。因此，优化真随机数发生器输出序列的特性及其功耗等参数是很有意义的。

技术实现思路

[0004]本专利技术要解决的技术问题是：提供一种基于环形振荡本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于环形振荡器的真随机数发生器，其特征在于：包括依次串联的熵源、采样模块和后处理模块；熵源包括两个饥饿环形振荡器，用于增加周期；采样模块包括依次串联的前级线性延时链、初级时间数字转换器、MUX结构和匹配电路，以及高级时间数字转换器，用于通过高精度采样收集饥饿环形振荡器产生的微小时钟抖动；后处理模块采用基于冯诺依曼校正器的熵提取器，用于得到低偏置高熵输出序列。2.根据权利要求1所述的一种基于环形振荡器的真随机数发生器，其特征在于：饥饿环形振荡器采用无源偏置，使饥饿环形振荡器工作在亚阈值区以增大噪声，从而增大抖动。3.根据权利要求1所述的一种基于环形振荡器的真随机数发生器，其特征在于：初级时间数字转换器和高级时间数字转换器之间采用时钟放大器连接，用于放...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄晶晶，张凡武，雷鹏，刘仁龙，周乾，
申请(专利权)人：东风汽车集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：