[发明专利]一种单级真随机数发生器

权利要求书

1.一种单级真随机数发生器，其特征在于，包括第一环振、第二环振、采样电路、反馈移位寄存器、异或链纠偏电路和加密运算单元，其中，所述第一环振和所述第二环振均为单级熵源，分别用于产生第一随机序列和第二随机序列；

所述采样电路用于采集环振生成的单比特熵并传输给所述反馈移位寄存器；

所述反馈移位寄存器用于将输入序列与其输出序列异或后不断地输入反馈环以消除序列相关性；

所述异或链纠偏电路用于消除序列偏置并将处理后的序列输出至所述加密运算单元；

所述加密运算单元以处理后的第一随机序列作为明文数据且以处理后的第二随机序列作为密钥进行加密运算并输出密文数据作为随机数输出。

2.根据权利要求1所述的单级真随机数发生器，其特征在于，所述反馈移位寄存器采用Galois结构反馈移位寄存器。

3.根据权利要求1或2所述的单级真随机数发生器，其特征在于，所述第一环振和所述第二环振采用单个Fabbion亚稳态环振或Galois亚稳态环振。

4.根据权利要求3所述的单级真随机数发生器，其特征在于，所述第一环振采用一个Fabbion亚稳态环形振荡器作为输出熵源所述第二环振采用一个Galois亚稳态环形振荡器作为输出熵源。

5.根据权利要求4所述的单级真随机数发生器，其特征在于，所述Fabbion亚稳态环形振荡器和Galois亚稳态环形振荡器中，除第n个反相器以外的其他反相器输出端的反馈环路中接入反馈开关(fi，i为1至n-1的自然数)，采用本原多项式作为反馈多项式控制反馈开关。

6.根据权利要求5所述的单级真随机数发生器，其特征在于，所述第一环振和所述第二环振中，采用不同的本原多项式使所述第一随机序列和所述第二随机序列正交。

7.根据权利要求1或2所述的单级真随机数发生器，其特征在于，所述异或链电路包括多个串接的D触发器，所述第一随机序列或第二随机序列串行输入至第一个D触发器，每个D触发器的输出端均与其下一级D触发器的输入端相连接，所述多个串接的D触发器通过一同步时钟信号控制每个D触发器同时输出信号并通过一异或门异或输出后作为所述异或链电路的输出。

8.根据权利要求1或2所述的单级真随机数发生器，其特征在于，所述加密运算单元为DES加密运算单元。

9.根据权利要求1或2所述的单级真随机数发生器，其特征在于，所述采样电路采用D触发器。