利用细粒度采样的低开销双输出异或门真随机数发生器研究

来源：电子与信息学报杂志2023年第9期北京时间：

作者：姚亮, 黄正峰, 梁华国, 鲁迎春

单位：1.安徽大学集成电路学院 合肥 2300002.合肥工业大学微电子学院 合肥 230009

摘要：真随机数生成器(TRNG)是安全应用中的关键构建模块，能够为数据加密、随机数和初始化向量提供高质量的随机位。环形振荡器(RO)TRNG是一种广泛的应用设计，以支持各种与安全相关的应用。但是，在FPGA中实现RO TRNG时通常会产生很高的硬件开销。因此，一种基于双输出异或门单元的低开销RO TRNG在该文中被提出，仅使用单个可配置逻辑块即可构建TRNG的熵源。通过多相位细粒度采样机制，将电路抖动有效地采集捕捉到。所提RO TRNG在AMD Xilinx Viretx-6和Artix-7两款FPGA上进行实现与验证，实验结果表明，所提RO TRNG硬件开销低，能够产生质量满意的随机序列。

关键词：真随机数发生器, 细粒度采样, 低面积开销

基金资助：国家自然科学基金面上项目(62174048, 62274052)，国家自然科学基金重大科研仪器研制项目(62027815)，国家自然科学基金重点合作项目(61834006)，中央高校基本科研业务费专项资金资助(JZ2022HGQA0233)