[发明专利]一种总线型高速随机数源的实时游程检测系统及方法

权利要求书

1.一种总线型高速随机数源的实时游程检测系统，其特征在于，所述实时游程检测系统包括：

数据流复制模块，所述数据流复制模块用于复制所述总线型高速随机数源输出的随机数流，输出三份所述随机数流；所述数据流复制模块输出的一份所述随机数流用于单独输入到随机数应用模块；

第一检测模块，所述第一检测模块用于单独获取所述数据流复制模块输出的一份所述随机数流，检测同一时钟周期输出的所述随机数流是否具有超出安全阈值的多个连续的0或是1，并检测相邻两个所述时钟周期输出的两个相邻的所述随机数流的衔接端是否具有超出所述安全阈值的多个连续的0或是1；

第二检测模块，所述第二检测模块用于单独获取所述数据流复制模块输出的一份所述随机数流，检测同一根数据线输出的所述随机数流随着时间累积是否具有超出所述安全阈值的多个连续的0或是1；

所述总线型高速随机数源具有n条并行数据线；每一个所述时钟周期各数据线分别输出一随机数，构成具有n位随机数的所述随机数流；n为大于1的正整数；

每一个所述时钟周期输出的所述随机数流的所述n位随机数依次为第1位随机数-第n位随机数；

所述第一检测模块包括：n个串行检测单元，该n个串行检测单元依次为第1串行检测单元-第n串行检测单元；

任一所述时钟周期输出的所述随机数流在该时钟周期时进入第1串行检测单元，每经过一个所述时钟周期该随机数流移入下一串行检测单元，直至其移入所述第n串行检测单元；第i串行检测单元用于检测该随机数流的第n-i+1位随机数的属性值，更新检测结果后，移位丢弃所述第n-i+1位随机数，将该随机数流的其他随机数锁存到第i+1串行检测单元，i为正整数，且1≤i≤n-1。

2.根据权利要求1所述的实时游程检测系统，其特征在于，所述串行检测单元具有计数器以及寄存器组；

所述计数器用于在对应串行检测单元存储的末位随机数与前一串行检测单元存储的末位随机数属性值相同时，将所述检测结果累加1，二者末位随机数属性值不同时，将所述检测结果置零。

3.根据权利要求2所述的实时游程检测系统，其特征在于，第j串行检测单元中，所述寄存器组具有n-j+1个寄存器，j为正整数，且1≤j≤n。

4.根据权利要求2所述的实时游程检测系统，其特征在于，所述安全阈值为a，a为正整数，且1＜a＜n；

第a+1串行检测单元-第n串行检测单元均分别与异常信号汇聚模块连接；

在第a+1串行检测单元-第n串行检测单元中，任一个串行检测单元检测到所述检测结果大于a时，向所述异常信号汇聚模块发送第一告警信号；

所述异常信号汇聚模块用于基于所述第一告警信号生成第一指示信息，所述第一指示信息用于指示同一所述时钟周期内输出的所述随机数流中具有超出所述安全阈值的多个连续的0或是1。

5.根据权利要求4所述的实时游程检测系统，其特征在于，第n串行检测单元还与拼接处判断模块连接；

当所述第n串行检测单元完成一个所述时钟周期对应的所述随机数流的第n位随机数的属性值检测后，在所述检测结果不等于零时，在后续不超过a的多个连续所述时钟周期内，如果其对应的检测结果大于a，向所述拼接处判断模块发送该检测结果，所述拼接处判断模块用于基于该检测结果向所述异常信号汇聚模块发送第二告警信号，所述异常信号汇聚模块基于所述第二告警信号生成第二指示信息，所述第二指示信息用于指示相邻两个所述时钟周期输出的两个相邻的所述随机数流的衔接端具有超出所述安全阈值的多个连续的0或是1。

6.根据权利要求1至5任一项所述的实时游程检测系统，其特征在于，所述第二检测模块包括n个并行检测单元；

每个所述并行检测单元对应检测一条所述数据线输出的所述随机数的属性值，以更新检测结果。

7.根据权利要求6所述的实时游程检测系统，其特征在于，所述并行检测单元包括计数器，所述计数器用于在当前时钟周期所对应数据线输出的所述随机数的属性值与前一时钟周期输出的所述随机数的属性值相同时，将所述检测结果累加1，与前一时钟周期输出的所述随机数的属性值不同时，将所述检测结果置零。

8.一种总线型高速随机数源的实时游程检测方法，用于如权利要求1-7任一项所述的实时游程检测系统，其特征在于，所述实时游程检测方法包括：

复制所述总线型高速随机数源输出的随机数流，输出三份所述随机数流；

将一份所述随机数流单独输入到随机数应用模块，另外两份所述随机数流分别输入到第一检测模块以及第二检测模块，通过所述第一检测模块检测同一时钟周期输出的所述随机数流是否具有超出安全阈值的多个连续的0或是1，并检测相邻两个所述时钟周期输出的两个相邻的所述随机数流的衔接端是否具有超出所述安全阈值的多个连续的0或是1，通过所述第二检测模块检测同一根数据线输出的所述随机数流随着时间累积是否具有超出所述安全阈值的多个连续的0或是1。