[發(fā)明專利]高可靠的物理隨機數(shù)發(fā)生系統(tǒng)及方法在審
| 申請?zhí)枺?/td> | 202011037303.2 | 申請日： | 2020-09-28 |
| 公開（公告）號： | CN112181362A | 公開（公告）日： | 2021-01-05 |
| 發(fā)明（設(shè)計）人： | 劉偉 | 申請（專利權(quán)）人： | 蘇州矗聯(lián)電子技術(shù)有限公司 |
| 主分類號： | G06F7/58 | 分類號： | G06F7/58;G06F15/78 |
| 代理公司： | 南京縱橫知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 32224 | 代理人： | 俞翠華 |
| 地址： | 215123 江蘇省蘇州市工*** | 國省代碼： | 江蘇;32 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 可靠 物理 隨機數(shù) 發(fā)生 系統(tǒng) 方法 | ||
1.一種高可靠的物理隨機數(shù)發(fā)生系統(tǒng)，其特征在于，包括：數(shù)字驅(qū)動模塊、混沌噪聲采集模塊、后處理模塊、在線檢測模塊、輸出模塊；
所述數(shù)字驅(qū)動模塊生成數(shù)字驅(qū)動信號，并發(fā)送至混沌噪聲采集模塊；
所述混沌噪聲采集模塊包括數(shù)模轉(zhuǎn)換器、多個超晶格器件和多個模數(shù)轉(zhuǎn)換器；所述數(shù)模轉(zhuǎn)換器接收將所述數(shù)字驅(qū)動信號，并將其轉(zhuǎn)換為模擬波形，同時利用所述模擬波形驅(qū)動各路超晶格器件，產(chǎn)生混沌振蕩；各模數(shù)轉(zhuǎn)換器分別與對應(yīng)的超晶格器件相連，采樣對應(yīng)超晶格器件產(chǎn)生的混沌振蕩，并輸出原始隨機序列；
所述后處理模塊接收各模數(shù)轉(zhuǎn)換器輸出的原始隨機序列，并分別進行隨機性提取，得到多組足熵的物理隨機數(shù)；
所述在線檢測模塊對各組物理隨機數(shù)按位異或后，發(fā)送至輸出模塊以提供給應(yīng)用系統(tǒng)使用，同時還發(fā)送至所述數(shù)字驅(qū)動模塊供其生成數(shù)字驅(qū)動信號。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高可靠的物理隨機數(shù)發(fā)生系統(tǒng)，其特征在于：所述數(shù)字驅(qū)動模塊、后處理模塊和在線檢測模塊均選用FPGA芯片。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高可靠的物理隨機數(shù)發(fā)生系統(tǒng)，其特征在于：所述超晶格器件與模數(shù)轉(zhuǎn)換器的采樣通道的數(shù)量相等。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的一種高可靠的物理隨機數(shù)發(fā)生系統(tǒng)，其特征在于：所述在線檢測模塊對各組物理隨機數(shù)的隨機性指標進行實時檢測，一旦發(fā)現(xiàn)某路故障，便發(fā)出報警信號。
5.一種高可靠的物理隨機數(shù)發(fā)生方法，其特征在于，包括以下步驟：
利用數(shù)字驅(qū)動模塊生成數(shù)字驅(qū)動信號，并發(fā)送至混沌噪聲采集模塊，所述混沌噪聲采集模塊包括數(shù)模轉(zhuǎn)換器、多個超晶格器件和多個模數(shù)轉(zhuǎn)換器；
利用所述數(shù)模轉(zhuǎn)換器接收將所述數(shù)字驅(qū)動信號，并將其轉(zhuǎn)換為模擬波形，同時利用所述模擬波形驅(qū)動各路超晶格器件，產(chǎn)生混沌振蕩；各模數(shù)轉(zhuǎn)換器分別與對應(yīng)的超晶格器件相連，采樣對應(yīng)超晶格器件產(chǎn)生的混沌振蕩，并輸出原始隨機序列；
利用后處理模塊接收各模數(shù)轉(zhuǎn)換器輸出的原始隨機序列，并分別進行隨機性提取，得到多組足熵的物理隨機數(shù)；
利用在線檢測模塊對各組物理隨機數(shù)按位異或后，發(fā)送至輸出模塊以提供給應(yīng)用系統(tǒng)使用，同時還發(fā)送至數(shù)字驅(qū)動模塊供其生成數(shù)字驅(qū)動信號。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種高可靠的物理隨機數(shù)發(fā)生方法，其特征在于：所述數(shù)字驅(qū)動模塊、后處理模塊和在線檢測模塊均選用FPGA芯片。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種高可靠的物理隨機數(shù)發(fā)生方法，其特征在于：所述超晶格器件與模數(shù)轉(zhuǎn)換器的采樣通道的數(shù)量相等。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種高可靠的物理隨機數(shù)發(fā)生方法，其特征在于：還包括利用在線檢測模塊對各組物理隨機數(shù)的隨機性指標進行實時檢測，一旦發(fā)現(xiàn)某路故障，便發(fā)出報警信號。
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