資料介紹
真隨機數(shù)生成器(trng)在加密系統(tǒng)中起著重要的作用。本文提出了一種在現(xiàn)場可編程門陣 列(FPGA)上生成真隨機數(shù)的新方法,該方法以 多級反饋環(huán)形振蕩器(MSFRO) 的隨機抖動 為熵源。在傳統(tǒng)環(huán)形振蕩器的基礎上,增加了多級反饋結構,擴大了時鐘抖動的范圍,提 高了時鐘采樣頻率和熵源的隨機性。與傳統(tǒng)的時鐘采樣結構不同,我們利用 MSFRO 產(chǎn)生 的時鐘抖動信號對 FPGA 的鎖相環(huán)(PLL)產(chǎn)生的時鐘信號進行采樣。對得到的輸出值進行異 或運算,以減小輸出值的偏差,提高其隨機性。TRNG 在 Xilinx Virtex-6 FPGA 中實現(xiàn), 硬件資源消耗低,吞吐量高。將熵源分類、硬件資源和吞吐量與現(xiàn)有 trng 進行了比較。結 果表明,擬合成的 TRNG 只消耗 24 個 lut 和 2 個 DFFs。與其他 trng 相比,該設計硬件 資源消耗非常低,吞吐量可達 290 Mbps。此 TRNG 生成的隨機位序列通過 NIST SP800- 22 測試和 NIST SP80090B 測試。
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