基于抖动的高速真随机数发生器的设计和实现

张鸿飞; 王坚; 罗春丽; 崔珂; 姚志明; 梁昊; 金革

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基于抖动的高速真随机数发生器的设计和实现

核电子学与仪器 | 更新时间：2021-03-05

- 基于抖动的高速真随机数发生器的设计和实现
- Development of a high speed true random number generator based on jitter
- 核技术 2011年34卷第7期
- 作者机构：
  
  中国科学技术大学近代物理系安徽省物理电子学重点实验室核探测与核电子学国家重点实验室
- 作者简介：
- 基金信息：
  
  安徽高校省级自然科学研究重点项目（KJ2009A133）资助()
- DOI：
  中图分类号： TN791
- 纸质出版日期：2011-07-01
- 稿件说明：
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[1]张鸿飞,王坚,罗春丽,崔珂,姚志明,梁昊,金革.基于抖动的高速真随机数发生器的设计和实现[J].核技术,2011,34(07):556-560.

ZHANG Hongfei WANG Jian LUO Chunli CUI Ke YAO Zhiming LIANG Hao JIN Ge. Development of a high speed true random number generator based on jitter[J]. Nuclear techniques, 2011, 34(7): 556-560.
[1]张鸿飞,王坚,罗春丽,崔珂,姚志明,梁昊,金革.基于抖动的高速真随机数发生器的设计和实现[J].核技术,2011,34(07):556-560. DOI：

ZHANG Hongfei WANG Jian LUO Chunli CUI Ke YAO Zhiming LIANG Hao JIN Ge. Development of a high speed true random number generator based on jitter[J]. Nuclear techniques, 2011, 34(7): 556-560. DOI：

摘要

针对当前真随机数生成器（TRNG）中存在的问题

基于振荡环中的抖动（Jitter）设计了一种高速真随机数发生器

通过二次采样来改善随机数的随机性以及输出的稳定性

采用基于线性反馈移位寄存器（LFSR）的后处理

以很小的硬件代价改善了随机数的统计特性。本设计在Altera Cyclone III的FPGA（Field Programmable Gate Array）板上实现

通过通用串行总线（USB）与计算机通讯

得到速率达到20 Mbps的高速真随机数发生器。

Abstract

To develop a high-speed secure TRNG(true random number generator)

a technique based on jitter of oscillator ring is introduced in this paper.Two sampling techniques are used in this design

with the output random bits having more randomness and being more stable.LFSR(linear feedback shifting register)-based post processing is used

with less hardware cost and good statistical characteristics.This TRNG is implemented on FPGA board which contains an Altera Cyclone III FPGA(field programmable gate array) and communicating with computer through a USB interface.Random bits at speeds of up to 20 Mbps could be produced.

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