一种基于环形振荡器的轻量级高效率的真随机数发生器

作     者：鲁迎春 梁华国 王鑫宇 姚亮 倪天明 易茂祥 戚昊琛 黄正峰 Lu Yingchun;Liang Huaguo;Wang Xinyu;Yao Liang;Ni Tianming;Yi Maoxiang;Qi Haochen;Huang Zhengfeng

作者机构：合肥工业大学电子科学与应用物理学院合肥230009 安徽工程大学电气工程学院芜湖241000 

基　　金：国家自然科学基金(61674048,61904001,61874156,61834006) 安徽省自然科学基金(1908085QF272)项目资助 

出 版 物：《电子测量与仪器学报》 (Journal of Electronic Measurement and Instrumentation)

年 卷 期：2021年第35卷第3期

页      码：115-122页

摘      要：真随机数发生器(TRNG)作为芯片中重要的安全组件,在现代加密系统中扮演着越来越重要的角色。对于TRNG的设计,关键是需要熵提取器可以在恶劣的环境变化(如工艺波动、电压和温度(PVT))下稳定地生成熵值。基于Xilinx FPGA平台提出了一种基于环形振荡器的低成本,高效率真随机数发生器。TRNG一方面通过快速进位逻辑来提高熵提取的效率,另一方面通过优化电路结构和延迟,在以相对较低的资源开销情况下实现可观的吞吐量和随机性。TRNG分别在多块Xilinx Virtex6 FPGAs和Xilinx Spartan6 FPGAs上进行验证,实验数据测试结果表明,所提出的TRNG能够在广泛的PVT范围内表现出良好的鲁棒性,且生成的随机比特流不仅以相当高P值通过NIST SP800-22统计测试套件,而且可以通过最新的NIST SP800-90B测试。

主 题 词：真随机数发生器 快速进位链逻辑 低成本 高鲁棒性 

学科分类：080903[080903] 0809[工学-计算机类] 08[工学] 

核心收录：

D　O　I：10.13382/j.jemi.B2003280

馆 藏 号：203103385...