一种随机数服务器制造技术

本实用新型专利技术公开了一种随机数服务器，涉及随机数技术领域，服务器包括机箱及机箱内设有的主板，主板包括MCU芯片、与MCU芯片连接的FPGA芯片及与FPGA芯片连接的若干个随机数发生器槽位，服务器还包括随机数发生器槽位上插入的随机数发生器，主板还包括PHY芯片和USB转串口芯片，机箱内另设有风扇、温度传感器及电源，机箱上设有网口、USB接口、按键开关、指示灯及光纤接口。本申请可实现多个随机数发生器并行同时工作，且还可实现统一配置管理。且还可实现统一配置管理。且还可实现统一配置管理。

【技术实现步骤摘要】
一种随机数服务器


[0001]本技术涉及随机数
，具体涉及一种随机数服务器。本技术可应用于量子通信、量子信息、传统信息安全、密码学、蒙特卡洛模拟、数值计算、随机抽样、神经网络计算。

技术介绍

[0002]随机数是密码学算法的基础，是现代加密体系中最重要的部分之一，几乎所有的密码学算法都需要使用到随机数，而用于随机数产生的设备即为随机数发生器。
[0003]随机数发生器是加密系统的核心部件，其产生的密钥是密码安全性的根基。通常来说，随机数产生的速率越高，单位时间内产生的密钥就越多，保密系统理论安全性也更高。现有的随机数发生器一般应用于通用服务器机箱内部的PCIE插槽上，供操作系统调用，但通用服务器机箱内部的PCIE槽位数量是有限的，往往还需要安装各种形式的网卡、接口卡、硬盘阵列卡、声卡等，因此可用于随机数发生器的槽位很少。单个随机数发生器的速率是存在技术性瓶颈的，当需要实现一种超大规模的保密系统时，则需要多个随机数发生器并行同时工作，且每个随机数发生器都需搭载配置服务器设备，这将使得系统的复杂度很高，硬件成本也很高。
[0004]因此，本申请提供了一种随机数服务器，可实现多个随机数发生器并行同时工作，且还可实现统一配置管理。

技术实现思路

[0005]技术目的：本申请目的是提供一种随机数服务器，解决了当前单个随机数发生器速率瓶颈而使得超大规模保密系统时，多个随机数发生器并行同时工作所带来的问题。本申请可实现多个随机数发生器并行同时工作，且还可实现统一配置管理。
[0006]技术方案：一种随机数服务器，所述服务器包括机箱及机箱内设有的主板，所述主板包括MCU芯片、与MCU芯片连接的FPGA芯片及与FPGA芯片连接的若干个随机数发生器槽位，所述服务器还包括随机数发生器槽位上插入的随机数发生器。
[0007]进一步的，所述主板还包括与所述MCU芯片连接的PHY芯片，所述机箱上设有网口，所述PHY芯片与所述网口连接。
[0008]进一步的，所述主板还包括与所述MCU芯片连接的USB转串口芯片，所述机箱上设有USB接口，所述USB转串口芯片与所述USB接口连接；
[0009]所述USB转串口芯片用于USB协议规范信号与串口协议规范信号的转换。
[0010]进一步的，所述机箱内另设有若干个风扇，所述风扇与所述FPGA芯片连接。
[0011]进一步的，所述机箱内另设有温度传感器，所述温度传感器与所述FPGA芯片连接。
[0012]进一步的，所述机箱上设有按键开关，所述按键开关与所述FPGA芯片连接。
[0013]进一步的，所述机箱上设有指示灯，所述指示灯与所述FPGA芯片连接。
[0014]进一步的，所述机箱内另设有电源，所述电源与所述主板连接，所述电源用于所述
主板供电。
[0015]进一步的，所述机箱上设有若干个光纤接口，每个随机数发生器连接一个光纤接口。
[0016]进一步的，所述随机数发生器槽位为22个。
[0017]本技术的有益效果：
[0018]1、本申请可实现多个随机数发生器并行同时工作，单个随机数发生器速率存在瓶颈，多个随机数发生器并行同时工作可使得随机数产生速率得到很大的提高；
[0019]2、本申请MCU芯片与FPGA芯片之间使用五位电平信号作为随机数发生器槽位的指示信号，FPGA芯片会根据MCU芯片下发的五位随机数发生器槽位的指示信号，将MCU芯片连通到相应的随机数发生器槽位上；
[0020]3、本申请通过PHY芯片、网口实现联网，通过USB转串口芯片、USB接口实现电脑等上位机的连接，一个网口或USB接口，可实现对服务器的配置、操控，可实现同时对22个随机数发生器进行监控、配置、管理；
[0021]4、本申请实现温控功能、按键指示灯功能、对外联网功能、对外连接上位机功能及多个随机数发生器并行同时工作功能，使得随机数服务器功能性多样。
附图说明
[0022]图1为本技术一种随机数服务器整体示意图；
[0023]图2为MCU芯片与FPGA芯片之间使用五位电平信号作为随机数发生器槽位的指示信号的示意图。
具体实施方式
[0024]下面结合附图和实施例对本技术做进一步描述：
[0025]如图1所示，一种随机数服务器，服务器包括机箱及机箱内设有的主板，主板包括MCU芯片、与MCU芯片连接的FPGA芯片及与FPGA芯片连接的若干个随机数发生器槽位，服务器还包括随机数发生器槽位上插入的随机数发生器。
[0026]本申请随机数发生器槽位选为PCIE槽位，本申请随机数发生器槽位上插入随机数发生器，即为PCIE槽位上插入随机数发生器，随机数发生器用于随机数的产生。
[0027]本申请MCU芯片可选用GD32F107芯片，一款基于ARM Cortex
‑
M3内核的通用MCU芯片。
[0028]本申请FPGA芯片可选用EF2L45LG144B芯片，一款通用的FPGA芯片。
[0029]本申请机箱可选用19英寸2U标准机箱，根据2U标准机箱的空间拓扑，在最大程度空间利用的情况下，可设计有22个随机数发生器槽位，主板上可最多插有22个随机数发生器，这些随机数发生器可通过主板完成统一配置、管理、监控。以每个随机数发生器产生速率4.7Gbps计算，当22个随机数发生器槽位满配随机数发生器时，该随机数服务器可以实现超过100Gbps的随机数产生速率。
[0030]如图1所示，主板还包括与MCU芯片连接的PHY芯片，机箱上设有网口，PHY芯片与网口连接。主板还包括与MCU芯片连接的USB转串口芯片，机箱上设有USB接口，USB转串口芯片与USB接口连接，USB转串口芯片用于USB协议规范信号与串口协议规范信号的转换。
[0031]本申请PHY芯片可选用YT8512芯片，一款百兆PHY芯片。
[0032]本申请USB转串口芯片可选用CP2102GM芯片，实现串口与USB接口的转换。
[0033]本申请网口为百兆网口，网口上带有LINK和ACT指示灯。
[0034]本申请USB接口为USB2.0接口。
[0035]本申请网口可外接交换机，从而实现该随机数服务器联网；本申请USB接口可外接上位机，例如：电脑等，本申请通过联网、上位机可实现该随机数服务器的配置、操控，一个网口或USB接口，可实现同时对22个随机数发生器进行监控、配置、管理。
[0036]如图1所示，机箱内另设有若干个风扇，风扇与FPGA芯片连接，机箱内另设有温度传感器，温度传感器与FPGA芯片连接。
[0037]温度传感器用于检测机箱内部温度，FPGA芯片采集温度传感器所检测的温度信息，FPGA芯片还可获取风扇转速信息，FPGA芯片将采集的温度信息、风扇转速信息发送至MCU芯片，MCU芯片自带温控算法曲线，MCU芯片向FPGA芯片下发指令，FPGA芯片对风扇进本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种随机数服务器，其特征在于，所述服务器包括机箱及机箱内设有的主板，所述主板包括MCU芯片、与MCU芯片连接的FPGA芯片及与FPGA芯片连接的若干个随机数发生器槽位，所述服务器还包括随机数发生器槽位上插入的随机数发生器。2.根据权利要求1所述的一种随机数服务器，其特征在于，所述主板还包括与所述MCU芯片连接的PHY芯片，所述机箱上设有网口，所述PHY芯片与所述网口连接。3.根据权利要求1所述的一种随机数服务器，其特征在于，所述主板还包括与所述MCU芯片连接的USB转串口芯片，所述机箱上设有USB接口，所述USB转串口芯片与所述USB接口连接；所述USB转串口芯片用于USB协议规范信号与串口协议规范信号的转换。4.根据权利要求1所述的一种随机数服务器，其特征在于，所述机箱内另设有若干个风扇，所述风扇...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈阳，李绅，戴大海，
申请(专利权)人：矩阵时光数字科技有限公司，
类型：新型
国别省市：