真随机数发生器(True Random Number Generator,TRNG)在密码学、统计学、信息技术等领域发挥着不可替代的作用。以环形振荡器(Ring Oscillator,RO)为基础的TRNG,由于需要累积足够的抖动,才能使异或处理后的输出信号被抖动区域覆盖,因此...真随机数发生器(True Random Number Generator,TRNG)在密码学、统计学、信息技术等领域发挥着不可替代的作用。以环形振荡器(Ring Oscillator,RO)为基础的TRNG,由于需要累积足够的抖动,才能使异或处理后的输出信号被抖动区域覆盖,因此会消耗大量时间。提出了一种在现场可编程门列阵(Field Programmable Gate Array,FPGA)上产生真随机数的新方法,以RO产生的抖动为熵源。区别于直接采样其输出,通过异或门链提取2个RO的相位差,量化为脉冲信号,利用逻辑化的短脉冲抑制效应对脉冲信号精度计数,从而提高采样精度。同时,对输出进行异或处理,减少了输出值偏差,提高了随机性。提出的TRNG设计在Xilinx Virtex-7和Artix-7 FPGA上实现。生成的随机序列通过了NIST SP800-22测试和NIST SP800-90B测试。所提出的TRNG还在不同的电压和温度变化下进行测试,显示出良好的鲁棒性。展开更多
