[發(fā)明專(zhuān)利]一種真隨機(jī)數(shù)產(chǎn)生電路及信息安全芯片

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210133438.8
• 申請(qǐng)日: 2012-05-02
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN102693119A
• 公開(kāi)（公告）日: 2012-09-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉小靈;喬愛(ài)國(guó);齊凡;謝韶波
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 深圳市芯海科技有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): G06F7/58
• 分類(lèi)號(hào): G06F7/58
• 代理公司: 深圳中一專(zhuān)利商標(biāo)事務(wù)所 44237
• 代理人: 張全文

1.一種真隨機(jī)數(shù)產(chǎn)生電路，其特征在于，所述真隨機(jī)數(shù)產(chǎn)生電路包括：

噪聲信號(hào)調(diào)制模塊，用于對(duì)隨機(jī)噪聲信號(hào)進(jìn)行調(diào)制以生成相應(yīng)的混合噪聲信號(hào)；

高通數(shù)字濾波模塊，輸入端接所述噪聲信號(hào)調(diào)制模塊的輸出端，用于濾除所述混合噪聲信號(hào)中的直流分量以得到高頻隨機(jī)噪聲分量，并輸出與所述高頻隨機(jī)噪聲分量對(duì)應(yīng)的真隨機(jī)數(shù)。

2.如權(quán)利要求1所述的真隨機(jī)數(shù)產(chǎn)生電路，其特征在于，所述真隨機(jī)數(shù)產(chǎn)生電路還包括：

熱噪聲源模塊，與所述噪聲信號(hào)調(diào)制模塊的輸入端連接，用于生成熱噪聲信號(hào)。

3.如權(quán)利要求1所述的真隨機(jī)數(shù)產(chǎn)生電路，其特征在于，所述噪聲信號(hào)調(diào)制模塊包括：

運(yùn)算放大器、積分器、比較器及數(shù)模轉(zhuǎn)換器；

所述運(yùn)算放大器的同相輸入端為所述噪聲信號(hào)調(diào)制模塊的輸入端，所述運(yùn)算放大器的正電源端和負(fù)電源端分別接+5V直流電源和地，所述運(yùn)算放大器的輸出端接所述積分器的輸入端，所述積分器的輸出端接所述比較器的同相輸入端，所述比較器的反相輸入端、正電源端及負(fù)電源端分別接等電勢(shì)地、+5V直流電源及地，所述比較器的輸出端為所述噪聲信號(hào)調(diào)制模塊的輸出端，所述數(shù)模轉(zhuǎn)換器的輸入端和輸出端分別接所述比較器的輸出端和所述運(yùn)算放大器的反相輸入端。

4.如權(quán)利要求1所述的真隨機(jī)數(shù)產(chǎn)生電路，其特征在于，所述高通數(shù)字濾波模塊包括：

第一加法器、寄存器、第二加法器及乘法器；

所述第一加法器的第一輸入端為所述高通數(shù)字濾波模塊的輸入端，所述第一加法器的輸出端同時(shí)與所述寄存器的輸入端及所述第二加法器的第一輸入端連接，所述第二加法器的輸出端為所述高通數(shù)字濾波模塊的輸出端，所述寄存器的輸出端同時(shí)與所述第二加法器的第二輸入端及所述乘法器的第一輸入端連接，所述乘法器的第二輸入端輸入一固定自然數(shù)，所述乘法器的輸出端接所述第一加法器的第二輸入端。

5.如權(quán)利要求1或2所述的真隨機(jī)數(shù)產(chǎn)生電路，其特征在于，所述熱噪聲源模塊包括電阻R1和電阻R2，所述電阻R1的第一端接一參考電壓源，所述電阻R1的第二端為所述熱噪聲源模塊的輸出端，所述電阻R2連接于所述電阻R1的第二端與等電勢(shì)地之間。

6.一種信息安全芯片，其特征在于，所述信息安全芯片包括真隨機(jī)數(shù)產(chǎn)生電路，所述真隨機(jī)數(shù)產(chǎn)生電路包括：

噪聲信號(hào)調(diào)制模塊，用于對(duì)隨機(jī)噪聲信號(hào)進(jìn)行調(diào)制以生成相應(yīng)的混合噪聲信號(hào)；

高通數(shù)字濾波模塊，輸入端接所述噪聲信號(hào)調(diào)制模塊的輸出端，用于濾除所述混合噪聲信號(hào)中的直流分量以得到高頻隨機(jī)噪聲分量，并輸出與所述高頻隨機(jī)噪聲分量對(duì)應(yīng)的真隨機(jī)數(shù)。

7.如權(quán)利要求6所述的真隨機(jī)數(shù)產(chǎn)生電路，其特征在于，所述真隨機(jī)數(shù)產(chǎn)生電路還包括：

熱噪聲源模塊，與所述噪聲信號(hào)調(diào)制模塊的輸入端連接，用于生成熱噪聲信號(hào)。

8.如權(quán)利要求6所述的真隨機(jī)數(shù)產(chǎn)生電路，其特征在于，所述噪聲信號(hào)調(diào)制模塊包括：

運(yùn)算放大器、積分器、比較器及數(shù)模轉(zhuǎn)換器；

所述運(yùn)算放大器的同相輸入端為所述噪聲信號(hào)調(diào)制模塊的輸入端，所述運(yùn)算放大器的正電源端和負(fù)電源端分別接+5V直流電源和地，所述運(yùn)算放大器的輸出端接所述積分器的輸入端，所述積分器的輸出端接所述比較器的同相輸入端，所述比較器的反相輸入端、正電源端及負(fù)電源端分別接等電勢(shì)地、+5V直流電源及地，所述比較器的輸出端為所述噪聲信號(hào)調(diào)制模塊的輸出端，所述數(shù)模轉(zhuǎn)換器的輸入端和輸出端分別接所述比較器的輸出端和所述運(yùn)算放大器的反相輸入端。

9.如權(quán)利要求6所述的真隨機(jī)數(shù)產(chǎn)生電路，其特征在于，所述高通數(shù)字濾波模塊包括：

第一加法器、寄存器、第二加法器及乘法器；

所述第一加法器的第一輸入端為所述高通數(shù)字濾波模塊的輸入端，所述第一加法器的輸出端同時(shí)與所述寄存器的輸入端及所述第二加法器的第一輸入端連接，所述第二加法器的輸出端為所述高通數(shù)字濾波模塊的輸出端，所述寄存器的輸出端同時(shí)與所述第二加法器的第二輸入端及所述乘法器的第一輸入端連接，所述乘法器的第二輸入端輸入一固定自然數(shù)，所述乘法器的輸出端接所述第一加法器的第二輸入端。

10.如權(quán)利要求6或7所述的真隨機(jī)數(shù)產(chǎn)生電路，其特征在于，所述熱噪聲源模塊包括電阻R1和電阻R2，所述電阻R1的第一端接一參考電壓源，所述電阻R1的第二端為所述熱噪聲源模塊的輸出端，所述電阻R2連接于所述電阻R1的第二端與等電勢(shì)地之間。