[发明专利]一种基于机械结构的随机数生成装置

说明书

本发明公开一种基于机械结构的随机数生成装置，包括基座、可旋转地设置于基座上的旋转件、可往复运动地设置于基座上并用于驱动旋转件进行断续旋转的驱动件、用于检测旋转件的旋转状态并根据其每次旋转停止后的旋转角度产生对应电参量的检测器，以及与检测器信号连接、用于将其产生的电参量转化为数字信号的随机数生成器。如此，由于机械结构在现实中的非理想特性，旋转件在每次被驱动件带动旋转至停止后的旋转角度均存在细微区别，从而在一定范围内形成随机角度数值，检测器即根据旋转件每次旋转停止后的不同旋转角度产生不同的电参量，再通过随机数生成器将电参量转化为数字信号，能够方便、容易地生成随机数，降低生产成本和能耗。

技术领域

本发明涉及芯片设计技术领域，特别涉及一种基于机械结构的随机数生成装置。

背景技术

随着中国电子技术的发展，越来越多的电子设备已得到广泛使用。

服务器是电子设备中的重要组成部分，是提供计算服务的设备。由于服务器需要响应服务请求并进行处理，因此服务器具备承担服务并且保障服务的能力。根据服务器提供的服务类型不同，分为文件服务器、数据库服务器、应用程序服务器、WEB服务器等。服务器的主要构成包括处理器、硬盘、内存、系统总线等，与通用的计算机架构类似，但在处理能力、稳定性、可靠性、安全性、可扩展性、可管理性等方面要求较高。

在大数据时代，大量的IT设备会集中放置在数据中心的机柜中。这些数据中心包含各种类型的服务器、存储、交换机及大量的机柜及其它基础设施。每种IT设备都是由各种硬件板卡组成，如计算模块、存储模块、机箱模块、散热模块、安全验证模块等。

目前，服务器的信息安全越来越受重视，数据安全防护的可靠性、及时性、全面性正在接受越来越多的考验，加密、安全芯片已广泛应用到服务器中，而随机数生成正是加密技术、安全验证技术、防盗技术的关键环节。

在现有技术中，服务器中随机数生成的方法，一般是通过电磁结构实现，即利用自旋极化电流注入磁性材料后有一定概率引起的磁化反转现象，通过注入自旋极化电流来获取磁化反转现象的发生概率，从而利用该物理现象来生成真正的随机数。但是，通过电磁结构实现随机数生成的技术难度较大，生成周期较长，且需要在主板上额外架设一套电磁系统，电路结构变得复杂，生产成本较高，且能耗较高。

因此，如何方便、容易地生成随机数，降低生产成本和能耗，是本领域技术人员面临的技术问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于机械结构的随机数生成装置，能够方便、容易地生成随机数，降低生产成本和能耗。

为解决上述技术问题，本发明提供一种基于机械结构的随机数生成装置，包括基座、可旋转地设置于所述基座上的旋转件、可往复运动地设置于所述基座上并用于驱动所述旋转件进行断续旋转的驱动件、用于检测所述旋转件的旋转状态并根据其每次旋转停止后的旋转角度产生对应电参量的检测器，以及与所述检测器信号连接、用于将其产生的电参量转化为数字信号的随机数生成器。

优选地，所述旋转件为飞轮或齿轮，且所述检测器用于检测所述旋转件的转轴的旋转状态。

优选地，所述旋转件的转轴可旋转地插设于所述检测器内。

优选地，所述检测器为用于根据所述旋转件的旋转角度产生对应电阻值或对应电压值的电位器。

优选地，所述驱动件包括可直线运动地设置于所述基座上的运动杆，以及设置于所述运动杆的杆体上、用于在其单程运动过程中与所述旋转件的轮齿抵接以带动其进行单次转动的凸齿。

优选地，所述驱动件还包括一端连接在所述基座上、另一端连接在所述运动杆的杆体上的弹簧，且所述弹簧的伸缩方向平行于所述运动杆的运动方向。

优选地，所述运动杆的杆体上设置有连接台，且所述弹簧的另一端连接在所述连接台的壁面上。