[发明专利]一种单级真随机数发生器

摘要

本发明公开了一种结构简单的单级真随机数发生器，它包括两个单级的亚稳态环振随机熵源、反馈移位寄存器、异或链组成的后处理电路，和一个DES加密单元。两个随机源各生成一条互不相关的原始随机序列，原始序列再经过后处理电路得到改良后的随机序列，最后再将得到的两条随机序列分别作为DES加密单元的明文与密匙进行加密，得到加密后的随机序列以供使用。与现有技术相比较，本发明摒弃了复杂的多熵源异或结构，改为仅使用单级熵源，进一步减少了逻辑器件使用量，缩小了真随机数发生器模块所占芯片的面积；同时，对于单一熵源相关性问题的解决，本发明使用Galois结构的反馈移位寄存器去消除单一熵源的相关性，并改善随机序列质量。

主权项

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。