【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及数字电路，更特别地，涉及具有一个或多个重复地激活的振荡器的随机数生成器。
技术介绍
处理器和其它电子设备（尤其是使用加密或其它安全应用的那些电子设备）中经常需要随机数生成器（RNG），其中随机数例如用作加密密钥。表述“真随机数”指的是非确定性的数或数的序列，其对于它们所用于的用途而言是充分不可预测的。另一方面，伪随机数生成器（PRNG）生成的数序列对于某些用途而言表现出充分的统计随机性，但是其由确定性的过程生成，并且诸如对于测试用途而言甚至可精确地重复。随机数在许多应用（尤其是加密或其它安全应用）中的使用需要高度的统计随机性且需要保护以免受PRNG对其不足够真实随机的攻击。真随机数生成器（TRNG）是用于至少在理论上不可预测的数字生成的表述。物理现象经常通过模拟模块用于硬件TRNG中，该模拟模块利用诸如热噪声、光电效应或原子量子现象的物理噪声源来生成随机比特流。然而，将用于这种现象的模拟传感器以及相关的模拟放大器和模数转换器（ADC）合并到本质上是数字器件的处理器单元中通常是耗成本且不便的。常规的纯数字RNG通常是确定性的，因此不是TRNG，从而易于被攻击。本专利技术提供一种TRNG，其使用简单的逻辑电路元件，具有低功耗且与数字数据处理器兼容。
技术实现思路
本公开的一个方面提供一种真随机数生成器（TRNG），包括：一个或多个振荡器；以及输出寄存器，其连接...
【技术保护点】
一种真随机数生成器TRNG，包括：一个或多个振荡器；以及输出寄存器，其连接到所述一个或多个振荡器以用于存储随机数输出，其中，所述一个或多个振荡器中的每一个接连以自由运行振荡阶段和捕获阶段激活，在所述捕获阶段期间振荡器是静止的，且其中，所述输出寄存器在每个振荡器的所述捕获阶段期间锁住在所述振荡器的振荡阶段的末尾处或附近的所述振荡器的末尾状态，且随机数是从所述锁住的末尾状态得到的。
【技术特征摘要】
1.一种真随机数生成器TRNG，包括：
一个或多个振荡器；以及
输出寄存器，其连接到所述一个或多个振荡器以用于存储随机数
输出，
其中，所述一个或多个振荡器中的每一个接连以自由运行振荡阶
段和捕获阶段激活，在所述捕获阶段期间振荡器是静止的，且
其中，所述输出寄存器在每个振荡器的所述捕获阶段期间锁住在
所述振荡器的振荡阶段的末尾处或附近的所述振荡器的末尾状态，且
随机数是从所述锁住的末尾状态得到的。
2.如权利要求1所述的TRNG，其中，所述一个或多个振荡器中
的每个振荡器是环形振荡器，所述环形振荡器具有串联连接在振荡器
输入和振荡器输出之间的奇数个反相器、以及从所述振荡器输出到所
述振荡器输入的反馈回路。
3.如权利要求2所述的TRNG，其中，所述反相器是在所述捕获
阶段期间具有高阻抗的三态反相器。
4.如权利要求1所述的TRNG，还包括：
信号处理器，其由控制信号控制以用于锁住所述一个或多个振荡
器的所述末尾状态并将所选择的末尾状态应用到所述输出寄存器，且
其中，控制信号控制所述一个或多个振荡器的振荡阶段和捕获阶
段。
5.如权利要求4所述的TRNG，其中，所述输出寄存器是串行输
入寄存器，所述信号处理器将所述一个或多个振荡器的所述锁住的末
尾状态施加到所述输出寄存器。
6.如权利要求5所述的TRNG，其中，所述一个或多个振荡器包
括一对振荡器，所述信号处理器将所述一对振荡器中的振荡器的所述
锁住的末尾状态交替地施加到所述串行输入寄存器。
7.如权利要求4所述的TRNG，其中，所述一个或多个振荡器包
括多个振荡器，所述输出寄存器包括并行输入寄存器，所述信号处理
器将所述振荡器的所述锁住的末尾状态并行施加到所述并行输入寄存
器的输入。
8.如权利要求7所述的TRNG，其中，所述多个振荡器包括多对
振荡器，其中所述信号处理器将每对振荡器中的振荡器的所述锁住的
末尾状态交替地施加到所述输出寄存器的相应并行输入。
9.一种真随机数生成器TRNG，包括：
至少一对振荡器；以及
输出寄存器，用于存储随机数输出，
其中，所述一对振荡器中的每个振荡器接连以自由运行振荡阶段
和捕获阶段激活，在所述捕获阶段期间振荡器是静止的，且
其中，所述输出寄存器接连在所述一对振荡器中的每个振荡器的
捕获阶段期间锁住在所述振荡器的振荡阶段的末尾处或附近的所述振
荡器的末尾状态，并且从所述锁住的末尾状态得到所述随机数输出。
10.如权利要求9所述的TRNG，其中，所述振荡器是环形振...
【专利技术属性】
技术研发人员：梅汪生，王洋，吴建舟，肖严，
申请(专利权)人：飞思卡尔半导体公司，
类型：发明
国别省市：美国;US
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