真随机数产生方法及其装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种真随机数的产生方法及其装置，通过将模数转换和数模转换过程中的量化误差的放大的过程，再与电路中引入的热噪声求和放大，产生随机数。本发明专利技术实现了将噪声的对称分布转化为输出随机序列“0”“1”的随机特性，从而产生一种高质量的真随机数。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及安全领域、通讯领域或其他需要利用随机数的领域，尤其涉及一种基于量化过程噪声放大的真随机数产生方法及其装置。
技术介绍
在数字通信、电子交易、数字签名等安全应用中，需要一个高质量的随机数源产生密钥，然后用对称或非对称的算法完成认证或识别。或者在动态元件匹配(DEM)等场合，也要需要一个随机数产生装置。设计良好的随机数的特征在于码流的不可预知性，特别是在安全领域，攻击者无法根据随机数发生器的设计对随机数进行任何有价值的预测，这就需要随机数发生器的噪声源来源于物理噪声，如在电路实现中利用的热噪声和散粒噪声。根据该原理，现有的真随机数发生装置通常利用抖动的时钟采样，但是基于抖动的时钟采样的方法输出随机数的码率会受到该采样时钟的频率的限制。如何提供一种能够达到更快的随机数输出码率的真随机数产生方法及其装置是业界亟待解决的技术问题。
技术实现思路
本专利技术为了解决上述问题，提出一种真随机数产生方法及其装置，可以不受时钟频率的限制，通过量化放大噪声的过程，实现了将噪声的对称分布转化为输出随机序列“0”、“ I”的随机特性，从而产生出高质量的真随机数。本专利技术所采用的技术方案是提出的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种随机数产生方法，其特征在于包括下列步骤：步骤1.将噪声产生模块输出的噪声信号通过求和模块进行求和后，再放大处理，然后送至采样保持模块；步骤2.将采样保持模块输出的模拟信号一路再输出至求和模块进行求和；另一路通过模数转换器转换成数字信号，然后再将该数字信号通过级联的数模转换器转换成模拟信号；步骤3.将数模转换器输出的模拟信号与送入模数转换器的输入信号送至求和模块进行相减，并与引入的噪声信号相加，得出求和数据；步骤4.将步骤3输出的求和数据送入放大模块进行放大；步骤5.将放大模块输出的信号一路送至采样保持模块重复步骤2至步骤4，另一路送入比较器进行正负属性比较，然后将比较得出的随机序列数0，或...

【技术特征摘要】
1.一种随机数产生方法，其特征在于包括下列步骤 步骤1.将噪声产生模块输出的噪声信号通过求和模块进行求和后，再放大处理，然后送至采样保持模块； 步骤2.将采样保持模块输出的模拟信号一路再输出至求和模块进行求和；另一路通过模数转换器转换成数字信号，然后再将该数字信号通过级联的数模转换器转换成模拟信号; 步骤3.将数模转换器输出的模拟信号与送入模数转换器的输入信号送至求和模块进行相减，并与引入的噪声信号相加，得出求和数据； 步骤4.将步骤3输出的求和数据送入放大模块进行放大； 步骤5.将放大模块输出的信号一路送至采样保持模块重复步骤2至步骤4，另一路送入比较器进行正负属性比较，然后将比较得出的随机序列数O，或I作为随机数输出。2.如权利要求1所述的随机数产生方法，其特征在于所述放大模块采用的放大系数k取值小于，且大于1，N的取值至少为2。3.如权利要求1所述的随机数产生方法，其特征在于所述的模数转换器的输入以差分对称的-Fs/2，+Fs/2为区间，噪声放大的效果是以O为中心呈正态分布的噪声幅值的标准偏差向正负两个方向延伸。4.如权利要求1所述的随机数产生方法，其特征在于所述放大模块的量化且放大的过程不改变噪声电压关于零点对称的分布特性，且比较器输出高低值的概率近似等于1/2。5.一种真随机数产生装置，其特征在于包括 噪声产生模块； 采样保持模块，用于对放...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴晓勇，王新亚，
申请(专利权)人：深圳国微技术有限公司，
类型：发明
国别省市：