【技术实现步骤摘要】
本技术涉及真随机数发生器，属于信息安全领域。
技术介绍
1、随着internet的飞速发展，信息安全问题已广受关注。密码学是信息安全的关键环节，在密码学中，密钥的重要性不言而喻。真随机数生成密钥有许多优点，这些优点使得它们在各种数据加密和计算机安全应用中成为一种重要的工具。真随机数生成器产生的数值是完全不可预测的，无法通过任何算法来反向工程。因此，使用真随机数生成的密钥提供了最高级别的数据加密安全性。因此，如何构造一个既安全又可靠的真随机数发生器，无疑是密码学研究中的一个重要方向。
2、目前常用的真随机数发生器包括时钟漂移真随机数生成器、声学噪声真随机数生成器等。上述真随机数生成器存在随机性不足等问题。在密码学中，由于混沌具有良好的混淆性和扩散性，因此混沌理论被广泛应用于加密算法中。同样，在随机数生成中，混沌序列也因其不可预测性和难以复制性被视为一个很好的随机性来源，很适合构造随机数发生器。然而，目前基于混沌系统的真随机数发生器大多采用耗散混沌系统其吸引子存在被重构的风险。
技术实现思路
1、本技术为了解决时钟漂移真随机数生成器和声学噪声真随机数生成器存在随机性不足，以及目前基于耗散混沌系统的真随机数发生器混沌吸引子存在被重构风险的问题。提出了一种基于忆阻保守混沌系统的真随机数发生器。
2、一种基于忆阻保守混沌系统的真随机数发生器，所述发生器包括四维忆阻保守混沌电路、模数转换模块和2个四位二进制数值比较器；
3、模数转换模块由2个相同的8路数字输
4、一个8路数字输出模数转换芯片的其中4路高位数字输出端与一个四位二进制数值比较器的其中4路高位数字输入端分别连接，一个8路数字输出模数转换芯片的另外4路低位数字输出端与另一个四位二进制数值比较器的其中4路低位数字输入端分别连接；
5、另一个8路数字输出模数转换芯片的其中4路高位数字输出端与一个四位二进制数值比较器的另外4路高位数字输入端分别连接，另一个8路数字输出模数转换芯片的另外4路低位数字输出端与另一个四位二进制数值比较器的另外4路低位数字输入端分别连接；
6、一个四位二进制数值比较器的三路级联输入端连接供电电源，一个四位二进制数值比较器的三路高位比较结果输出端分别连接另一个四位二进制数值比较器的三路级联输入端；由另一个四位二进制数值比较器的比较结果输出端输出二进制的真随机数。
7、优选地，四维忆阻保守混沌电路包括运算放大器u1-u12、乘法器a1-a4、电阻r23、电容c4和直流电源；
8、电阻r1的一端同时连接运算放大器u7的反相输入端、电阻r5的一端和电阻r6的一端，电阻r5的另一端同时连接乘法器a4的一个输入端、乘法器a2的一个输入端和电阻r11的一端，运算放大器u7的同相输入端连接电源地，电阻r6的另一端连接乘法器a4的输出端，乘法器a4的另一个输入端连接乘法器a1的输出端，乘法器a1的2个输入端同时连接运算放大器u15的输出端和电阻23的一端，电阻23的另一端同时连接运算放大器u15的反相输入端和电阻r19的一端，运算放大器u15的同相输入端连接电源地，电阻r19的另一端同时连接电容c4的一端和运算放大器u14的输出端，电容c4的另一端同时连接运算放大器u14的反相输入端和电阻r15的一端，运算放大器u14的同相输入端连接电源地，电阻r15的另一端同时连接运算放大器u4的输出端和电阻r4的一端，电阻r4的另一端同时连接运算放大器u4的反相输入端和电阻r11的另一端，运算放大器u4的同相输入端连接电源地；
9、电阻r1的另一端同时连接运算放大器u7的输出端和电阻r12的一端，电阻r12的另一端同时连接电容c1的一端和运算放大器u5的反相输入端，运算放大器u5的同相输入端连接电源地，运算放大器u5的输出端同时连接电容c1的另一端和电阻r16的一端，电阻r16的另一端同时连接电阻r20的一端和运算放大器u6的反相输入端，运算放大器u6的同相输入端连接电源地，运算放大器u6的输出端同时连接电阻r7的一端和一个8路数字输出模数转换芯片的模拟混沌信号输入端；
10、电阻r7的另一端同时连接电阻r8的一端、电阻r2的一端和运算放大器u1的反相输入端，运算放大器u1的同相输入端连接电源地，运算放大器u1的输出端同时连接电阻r2的另一端和电阻r13的一端，电阻r13的另一端同时连接电容c2的一端和运算放大器u8的反相输入端，运算放大器u8的同相输入端连接电源地，运算放大器u8的输出端同时连接电容c2的另一端和电阻r17的一端，电阻r17的另一端同时连接电阻r21的一端和运算放大器u9的反相输入端，运算放大器u9的同相输入端连接电源地，运算放大器u9的输出端同时连接电阻r21的另一端、另一个8路数字输出模数转换芯片的模拟混沌信号输入端和乘法器a3的2个输入端，乘法器a3的输出端连接电阻r9的一端，电阻r9的另一端同时连接电阻r3的一端、电阻r10的一端和运算放大器u2的反相输入端，运算放大器u2的同相输入端连接电源地，电阻r10的另一端连接直流电源的正极，直流电源的负极连接电源地，运算放大器u2的输出端同时连接电阻r3的另一端和电阻r14的一端，电阻r14的另一端同时连接电容c3的一端和运算放大器u10的反相输入端，运算放大器u10的同相输入端连接电源地，运算放大器u10的输出端同时连接电容c3的另一端和电阻r18的一端，电阻r18的另一端同时连接电阻r22的一端和运算放大器u11的反相输入端，运算放大器u11的同相输入端连接电源地，运算放大器u11的输出端同时连接电阻r22的另一端和乘法器a2的另一个输入端，乘法器a2的输出端连接电阻r8的另一端。
11、优选地，2个四位二进制数值比较器的型号均为7485n。
12、优选地，所述发生器还包括稳压电源；
13、稳压电源，用于为运算放大器u1-u12供电。
14、本技术的有益效果是：
15、一般对称加密算法都会用真随机数来产生密钥，以保障隐私数据的安全性，基于忆阻保守混沌系统的真随机数发生器可产生真随机作为密码算法的密钥源，首先通过搭建模拟混沌电路产生难以预测的混沌信号，后引出x通道与y通道分别通过adc将模拟混沌信号转换为八位二进制的数字信号，最后通过2个四位二进制数值比较器组成的八位二进制数值比较器对x和y进行比较，x>y输出1，否则输出0。本技术执行上述操作后可产生性能较好的随机数，对数据加密具有极高的应用价值。
16、本技术设计了一种基于忆阻保守混沌系统的真随机数发生器，针对真随机数在密码学中有广泛的应用且目前传统的真随机数发生器(如时钟漂移或声学噪声随机数生成器等)随机性不足以及光量子随机数发生器设备贵实现复杂的问题而设计。具有安全性高，电路简单、随机性好、成本低等优点。忆阻保守混沌本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种基于忆阻保守混沌系统的真随机数发生器，其特征在于，所述发生器包括四维忆阻保守混沌电路、模数转换模块和2个四位二进制数值比较器；
2.根据权利要求1所述的一种基于忆阻保守混沌系统的真随机数发生器，其特征在于，四维忆阻保守混沌电路包括运算放大器U1-U12、乘法器A1-A4、电阻R23、电容C4和直流电源；
3.根据权利要求1所述的一种基于忆阻保守混沌系统的真随机数发生器，其特征在于，2个四位二进制数值比较器的型号均为7485N。
4.根据权利要求2所述的一种基于忆阻保守混沌系统的真随机数发生器，其特征在于，所述发生器还包括稳压电源；
【技术特征摘要】
1.一种基于忆阻保守混沌系统的真随机数发生器，其特征在于，所述发生器包括四维忆阻保守混沌电路、模数转换模块和2个四位二进制数值比较器；
2.根据权利要求1所述的一种基于忆阻保守混沌系统的真随机数发生器，其特征在于，四维忆阻保守混沌电路包括运算放大器u1-u12、乘法器a1-a4...
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