一种基于计算机内存系统的真随机数生成方法技术方案

本发明专利技术属真随机数器生成器技术领域，具体涉及一种基于计算机内存系统的真随机数生成方法。本发明专利技术所述方法包括步骤：1)根据伪随机数生成取样地址；2)重复测取选中单元的retention time；3)将可变的retention time进行合适的算法处理后输出真随机数。本发明专利技术所述的方法仅利用计算机现有内存系统即可实现真随机数的生成，操作简易且成本低廉。操作简易且成本低廉。操作简易且成本低廉。

【技术实现步骤摘要】
一种基于计算机内存系统的真随机数生成方法


[0001]本专利技术属真随机数器生成器
，具体涉及一种基于计算机内存系统的真随机数生成方法。

技术介绍

[0002]随着信息化的发展，网络安全问题也愈发为人们所关注。密码技术是保护信息安全的关键技术，随机序列则是密码学的基石。现有主流随机数生成器分为两种：真随机数生成器和伪随机数生成器。相比于可预测的依靠算法生成的伪随机数，依靠物理来源生成的真随机数具有更高的质量和安全性。现有的真随机数基本上由热力学噪声、光电效应和量子效应产生，它们的提取采集往往依赖昂贵的硬件设备，通常复杂且昂贵，因此需要一种简单可靠且成本低廉的真随机数生成方法。
[0003]基于现有技术的现状，本申请的专利技术人拟提供一种基于计算机内存系统的真随机数生成方法。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于，基于现有技术的现状，提供一种基于计算机内存系统的真随机数生成方法。本专利技术中将计算机内存系统作为真随机数发生源，不需要增加额外的装置和设备，因此没有额外的成本增加。
[0005]为实现以上目的或者其他目的，本专利技术提供以下技术方案。
[0006]按照本专利技术的一方面，提供一种真随机数产生方法，其特征在于包括以下步骤：
[0007]步骤一，内存系统根据伪随机数得到DRAM随机取样行地址，将取样地址所在行的信息存储到其他空闲行中；
[0008]步骤二，重新对取样行写入任意信息，然后停止刷新，等待时间T后，重新读出取样行信息并与写入信息比对，得到取样行各个单元的retention time(t
a1
、t
b1
、t
c1
。。。)；重复上述过程，得到取样行单元的retention time(t
a2
、t
b2
、t
c2
。。。)；
[0009]步骤三，将得到的可变retention time按照合适的算法进行处理，输出真随机数。
[0010]根据附加或者替代实施方案，所述的方法，其特征在于：所述的等待时间T为1000
‑
8000ms范围。
[0011]根据附加或者替代实施方案，所述的方法，其特征在于：所述的等待时间T在所述内范围可以随意取值。
[0012]根据附加或者替代实施方案，所述的方法，其特征在于：所述的写入信息包括但不限于全1、间隔1、或者无序1，等等非0信息。
[0013]根据附加或者替代实施方案，所述的方法，其特征在于：所述的算法包括但不限于除法、减法、取余、以及其他算法。
[0014]根据附加或者替代实施方案，所述的算法，优选除法，其特征在于：将前后两次得到的retention time对应相除，即(t
a1
/t
a2
、t
b1
/t
b2
、t
c1
/t
c2
。。。)，将比值大于1的记为1，比值
小于1的记为0，并将比值等于1的剔除，得到的数组可以作为真随机数序列。
[0015]按照本专利技术的又一方面，提供一种基于计算机内存系统的真随机数生成器，其采用具有以上任一所述的真随机数生成方法，其特征在于：
[0016]所述的真随机数生成器具有伪随机数生成单元，并可转换成DRAM取样地址。
[0017]根据附加或替代实施方案，所述的伪随机数生成单元，其特征在于：所使用的算法包括但不限于linear congruential generator算法、Mersenne Twister算法等。
[0018]所述的真随机数生成器具有自刷新屏蔽功能，可与对取样行的刷新命令进行屏蔽。
[0019]所述的真随机数生成器具有计时单元，可以对retention time进行记录。
[0020]所述的真随机数生成器具有信息比对单元，可以对读出和写入信息进行比对。
[0021]相对于现有技术，本专利技术具有以下有益效果：
[0022]本专利技术所提出的基于计算机内存系统的真随机数生成方法完全采用计算机系统现有设备和器件，而且相比于物理噪声信号，本专利技术信号强度高，不需要放大器进行信号放大，不增加额外开销，操作简单方便，安全可靠，成本低廉。
附图说明
[0023]从结合附图的以下详细说明中，将会使本专利技术的上述和其他目的及优点更加完整清楚，其中，相同或相似的要素采用相同的标号表示。
[0024]图1是按照本专利技术一实施例的一种基于计算机内存系统的真随机数生成方法的流程图。
[0025]图2是按照本专利技术一实施例的一种基于计算机内存系统的真随机数生成器的结构示意图。
[0026]图3是按照本专利技术一实施例得到的retention time结果示意图。
[0027]图4是按照本专利技术一实施例得到的真随机数序列示意图。
具体实施方式
[0028]下面介绍的是本专利技术的多个可能实施例中的一些，旨在提供对本专利技术的基本了解，并不旨在确认本专利技术的关键或决定性的要素或限定所要保护的范围。在被使用的情况下，术语
″
第一
″
、
″
第二
″
等不一定表示任何顺序或优先级关系，而是可以用于更清晰地将其限定的对象进行彼此区分。
[0029]需要说明的是，本实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本专利技术的基本构想，遂图式中仅显示与本专利技术中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。
[0030]图1是按照本专利技术一实施例的一种基于计算机内存系统的真随机数生成方法的流程图，该方法包括：
[0031]101：根据伪随机数生成取样地址；
[0032]102：重复测取选中单元的retention time；
[0033]103将可变的retention time进行合适的算法处理后输出真随机数。
[0034]图2是按照本专利技术一实施例的一种基于计算机内存系统的真随机数生成器的结构示意图。所述的真随机数生成器包括：
[0035]内存控制器210、内存芯片220、伪随机数生成单元211、刷新屏蔽单元212、计时单元213、信息对比单元214、真随机数生成单元215。
[0036]其中，所述的内存控制器210包含伪随机数生成单元211、刷新屏蔽单元212、计时单元213、信息对比单元214以及真随机数生成单元215。内存控制器负责内存系统的所有信号的接受/发送和处理。伪随机数生成单元211用于生成随机取样地址。刷新屏蔽单元212用于屏蔽被选中行的自刷新命令。计时单元213由于记录选中单元的retention time。信息对比单元214用于比对写入和读出信息。真随机数生成单元215通过合适的算法将可变的retention time转换成真随机数输出。<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于计算机内存系统的真随机数生成方法，其特征在于包括以下步骤：步骤一，内存系统根据伪随机数得到DRAM随机取样行地址，将取样地址所在行的信息存储到其他空闲行中；步骤二，重新对取样行写入任意信息，然后停止刷新，等待时间T后，重新读出取样行信息并与写入信息比对，得到取样行各个单元的retention time(t
a1
、t
b1
、t
c1
。。。)；重复上述过程，得到取样行单元的retention time(t
a2
、t
b2
、t
c2
。。。)；步骤三，将得到的可变retention time按照合适的算法进行处理，输出真随机数。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述的等待时间T为1000
...

【专利技术属性】
技术研发人员：钟鑫，林殷茵，
申请(专利权)人：复旦大学，
类型：发明
国别省市：