基于GaAs/AlGaAs超晶格受激混沌振荡的随机数发生器设计与实现

来源：电子测量技术杂志2021年第9期北京时间：

作者：应杰攀，宋贺伦，罗晓朋

单位：1.中国科学院 苏州纳米技术与纳米仿生研究所 苏州 215123; 2.中国科学技术大学 纳米科学技术学院 苏州 215000; 3.火箭军工程大学基础部 西安 710025

摘要：针对伪随机数在密码应用中存在的安全性问题，本文基于超晶格物理熵源的特性，分析受激混沌作为熵源的优势，首次提出了将超晶格受激混沌振荡作为真随机数发生器熵源，利用12位ADC实现超晶格受激混沌信号的数字化采样，FPGA作为后处理单元，设计并实现了一种真随机、高性能、高速度的超晶格随机数发生器，实时生成随机数的速率达300Mbps，该超晶格随机数性能可通过美国国家标准局所提供的标准（NIST SP 800-22）要求测试，结果表明本文中超晶格随机数具有良好的随机性。

关键词：超晶格;随机数发生器;物理熵源;后处理;FPGA

基金资助：中国科学院科技服务网络计划（KFJ-STS-QYZX-061）、纳米真空互联试验站（2018-000052-73-01-000356）、“十三五”国家密码发展基金（MMJJ20180112）项目资助