[发明专利]随机数产生电路、芯片及家用电器

说明书

本申请提供一种随机数产生电路，包括：振荡源，用于产生振荡输出信号；随机延迟产生器，用于产生随机延迟的采样时钟；模数转换器，连接振荡源和随机延迟产生器，用于根据随机延迟的采样时钟，对振荡输出信号进行多次采样并进行模数转换，得到多个转换结果，其中，任意两个相邻的采样时刻之间的间隔由随机延迟产生器的一次随机延迟决定；以及随机数生成器，连接模数转换器，用于对多个转换结果进行处理，得到一个随机数。本申请实现简单，使硬件开销最小化，没有涉及繁复计算，无需额外自定义的模拟电路，并且通过随机延迟产生器的随机延迟确定任意两个相邻的采样时刻之间的间隔，从而增加产生的随机数的随机性水平。

技术领域

本申请的所公开实施例涉及电路技术领域，且更具体而言，涉及一种随机数产生电路、芯片及家用电器。

背景技术

现代片上系统(System-on-Chip，SoC)设计实现了芯片内的非易失性存储器来存储应用程序固件。大多数芯片制造商提供安全功能，以保护此应用程序固件的完整性。而安全功能是通过完全或部分禁用对芯片内部的内存进行访问的调试接口来完成的。并且对于最终的芯片产品而言，可以完全禁用调试访问接口。然而在某些情况下，用户可能仍然需要能够解锁访问以执行日志记录或固件补丁。

目前，存在不同的方法来实现SoC固件保护。一些方法是对某些内部存储器区域设置读或写保护控制寄存器，其他方法则设置完全禁用调试访问接口的功能。其中，为用户提供解锁保护的访问权限，大多数执行的是安全密钥认证。

安全密钥认证的实现是简单的，但简单的安全密钥解锁机制有其缺陷，具有短比特数的安全密钥非常容易受到蛮力攻击，并且密钥传输过程也可能容易受到第三方监听攻击。

高级安全的实现可能相对昂贵。对于一些针对简单应用程序但仍然需要安全功能的SoC而言，例如物联网，成本实现开销可能更大，并且还有可能存在复杂的认证过程。

发明内容

根据本申请的实施例，本申请提出一种随机数产生电路、芯片及家用电器，以用于访问芯片的安全认证，解决上述问题。

根据本申请的第一方面，公开一种实例性的一种随机数产生电路，包括：振荡源，用于产生振荡输出信号；随机延迟产生器，用于产生随机延迟的采样时钟；模数转换器，连接所述振荡源和所述随机延迟产生器，其中，所述模数转换器用于根据随机延迟的所述采样时钟，对所述振荡输出信号进行多次采样并进行模数转换，得到多个转换结果，其中，任意两个相邻的采样时刻之间的间隔由所述随机延迟产生器的一次随机延迟决定；以及随机数生成器，连接所述模数转换器，其中，所述随机数生成器用于对多个所述转换结果进行处理，得到一个随机数。

在一些实施例中，所述振荡源包括RC振荡源，所述振荡输出信号包括振荡产生的正弦波信号。

在一些实施例中，所述振荡输出信号的频率低于所述模数转换器的采样频率。

在一些实施例中，所述随机延迟产生器包括线性反馈移位寄存器，其中，所述线性反馈移位寄存器用于产生伪随机数，根据产生的所述伪随机数，产生对应的所述随机延迟。

在一些实施例中，所述线性反馈移位寄存器采用芯片内部的随机存取存储器上电状态时的随机数据作为种子，生成所述伪随机数。

所述随机数生成器选取每个所述转换结果中的预定位数的低有效位，进行组合，生成所述随机数。

根据本申请的第二方面，公开一种实例性的一种芯片，包括：随机数产生电路，其中，所述随机数产生电路为上述第一方面中的随机数产生电路；以及加密单元，连接所述随机数产生电路，其中，所述加密单元用于根据加密密钥对访问密钥进行加密，生成访问消息，而所述访问密钥为由所述随机数产生电路生成的随机数；其中，当所述芯片接收到用户的访问请求时，所述芯片利用所述随机数产生电路和所述加密单元产生所述访问消息，将所述访问消息发送给用户。