一种高速低功耗真随机数发生器.pdf

卷 第 期 微 电 子 学 与 计 算 机 ３１ ８ Ｖｏｌ．３１ Ｎｏ．８ 　 　 　 年 月 ２０１４ ８ Ａｕ ｕｓｔ ２０１４ ＭＩＣＲＯＥＬＥＣＴＲＯＮＩＣＳ ＆ ＣＯＭＰＵＴＥＲ ｇ 　 　 一种高速低功耗真随机数发生器 ， ， 喻祖华 白 创 戴 葵 　 　 （ ， ） 华中科技大学光学与电子信息学院 湖北武汉 ４３００７４ ： （ ） 摘 要 提出了一种基于环形振荡器采样结构的高速低功耗真随机数发生器 其随机性源自环形振荡器 ＴＲＮＧ ． 　 ， ， ， 的抖动 个长度互为质数的振荡器链构成了熵源 对振荡器的输出进行异或运算 提高了随机特性 并从数学上予 ４ ． ， ， 以证明 输出序列经冯诺依曼矫正器进行纠偏 可完全消除比特位间的偏置性 设计了一种精巧的扩散函数 对输 ． ． ， ， 出序列做映射处理 进一步提高了其随机特性和分布特性 测试结果表明 输出比特流通过了 和 ． ＴＲＮＧ Ｄｉｅｈａｒｄ ， ／ ， ２ ， 的系列测试 比特率达 采用 工艺设计实现 面积为 ＮＩＳＴ ＳＰ８００２２ ２０ Ｍｂｓ． ０．１８ ｍ ＣＭＯＳ ０．０１３５ ｍｍ ３．３Ｖ 　 　 － μ 　 ， 供电时功耗仅为０．７５ｍＷ 适合在高速片上加密系统中应用． ： ； ； ； ； 关键词 真随机数发生器 环形振荡器 异或 冯诺依曼矫正 扩散函数 中图分类号： 文献标识码： 文章编号： （ ） ＴＮ４０２ Ａ １０００－７１８０２０１４０８－００６１－０６