【摘要】：隨機(jī)數(shù)發(fā)生器在通信安全和密碼學(xué)等領(lǐng)域有廣泛的應(yīng)用。隨機(jī)數(shù)發(fā)生器所生成的隨機(jī)數(shù),其隨機(jī)性、不可預(yù)測性對(duì)通信安全有著重要的價(jià)值,密鑰管理、加密算法和通信協(xié)議等應(yīng)用領(lǐng)域都需要使用隨機(jī)數(shù)。產(chǎn)生隨機(jī)數(shù)的器件稱為隨機(jī)數(shù)發(fā)生器,廣泛應(yīng)用的是偽隨機(jī)數(shù)發(fā)生器。偽隨機(jī)數(shù)發(fā)生器通過算法進(jìn)行數(shù)學(xué)遞推得到隨機(jī)序列,存在隨機(jī)性差和密鑰種子容易被盜取的缺點(diǎn)。偽隨機(jī)數(shù)發(fā)生器的此種缺陷,導(dǎo)致其無法應(yīng)用在軍事通信、安全芯片等安全級(jí)別要求高的系統(tǒng)中。TRNG(True Random Number Generator)真隨機(jī)數(shù)發(fā)生器利用自然物理過程中的熱噪聲、閃爍噪聲等隨機(jī)噪聲,產(chǎn)生的真隨機(jī)序列具有更好的隨機(jī)性和不可預(yù)測性。本文對(duì)真隨機(jī)發(fā)生器原理方法和檢測評(píng)估方法進(jìn)行了深入的研究與分析�；诙嘣凑袷幤骱虯ES(Advanced Encryption Standard)加密算法,提出一種真隨機(jī)數(shù)發(fā)生器。首先利用H-FIRO、H-RO、H-GARO三種不同類型的振蕩器作為TRNG真隨機(jī)數(shù)發(fā)生器系統(tǒng)的噪聲源,通過混合三種不同特性的噪聲,從系統(tǒng)的噪聲源頭改善了系統(tǒng)的隨機(jī)特性和不可預(yù)測性。對(duì)振蕩信號(hào)的隨機(jī)采樣生成隨機(jī)信號(hào),使用線性反饋移位寄存器和馮諾依曼校正器等組成的硬件電路對(duì)隨機(jī)信號(hào)進(jìn)行預(yù)處理,消除外部干擾導(dǎo)致的隨機(jī)序列偏差和自相關(guān)性。經(jīng)過預(yù)處理后產(chǎn)生的隨機(jī)序列作為密鑰“種子”,使用AES加密算法利用密鑰種子進(jìn)行安全加密處理,最終得到高質(zhì)量、高安全性的真隨機(jī)數(shù)。本文設(shè)計(jì)的真隨機(jī)數(shù)發(fā)生器,通過大規(guī)模集成電路集成在嵌入式芯片中。經(jīng)過了實(shí)際的大量隨機(jī)數(shù)測試,產(chǎn)生的真隨機(jī)序列達(dá)到了NIST-SP800-22國際標(biāo)準(zhǔn)�；诙嘣凑袷幤骱虯ES算法的真隨機(jī)數(shù)發(fā)生器,能夠有效的提高系統(tǒng)和芯片的安全性,在保密通信、芯片加密等領(lǐng)域有十分重要的應(yīng)用價(jià)值。
【學(xué)位授予單位】：成都理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TN918.4

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2662317