在信息技術(shù)飛速發(fā)展的今天,信息安全問題存在于社會(huì)的各個(gè)角落。國家安全保障、國防建設(shè)、居民私生活保障以及個(gè)人財(cái)產(chǎn)保護(hù)等方面都離不開強(qiáng)大、穩(wěn)定的信息安全系統(tǒng)。在信息安全體系中具有重要作用的信息加解密技術(shù)已成為相關(guān)領(lǐng)域科學(xué)研究的目標(biāo)。密鑰作為加解密算法的核心輸入,其質(zhì)量與算法的性能直接影響信息安全系統(tǒng)的安全性。因此,作為密鑰的隨機(jī)數(shù)被視為加解密技術(shù)相關(guān)活動(dòng)的關(guān)鍵。當(dāng)前加密系統(tǒng)中常用決定性數(shù)學(xué)算法生成偽隨機(jī)數(shù),這類隨機(jī)數(shù)大多僅具有有限的不可預(yù)測屬性,這種屬性隨著計(jì)算資源、破解水平的提高會(huì)越來越脆弱甚至消失,因此需要更高質(zhì)量隨機(jī)數(shù)以保證加密系統(tǒng)正常運(yùn)作。隨機(jī)性能強(qiáng)且不可再現(xiàn)的隨機(jī)數(shù)被稱為真隨機(jī)數(shù),這樣的隨機(jī)數(shù)是通過轉(zhuǎn)化隨機(jī)物理現(xiàn)象獲取的。用于生成真隨機(jī)數(shù)的典型硬件真隨機(jī)數(shù)發(fā)生器以熵源提取方案作為分類依據(jù),包括:1、直接放大噪聲;2、基于離散時(shí)間混沌;3、基于振蕩器采樣;4、基于電路亞穩(wěn)態(tài)四種類型。本文主要針對基于振蕩器采樣的真隨機(jī)數(shù)發(fā)生器進(jìn)行研究。首先整理影響熵源提取模塊性能的幾個(gè)因素:低頻信號抖動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)差與高頻信號周期比值、采樣沿位置以及高頻信號占空比;通過分析高頻信號占空比影響熵源提取模塊輸出... 

【文章來源】：深圳大學(xué)廣東省

【文章頁數(shù)】：69 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

運(yùn)放斬波前后輸入失調(diào)電壓對比

基于雙相采樣的真隨機(jī)數(shù)發(fā)生器的研究與設(shè)計(jì)32圖4-7及圖4-8分別通過對比展示了斬波技術(shù)對運(yùn)放輸出噪聲以及輸入失調(diào)電壓的影響：采用了斬波技術(shù)后，運(yùn)放的輸入失調(diào)電壓及輸出噪聲均被限制在μV量級，對比未采用斬波技術(shù)的運(yùn)放，輸出閃爍噪聲的影響被極大地削弱，同時(shí)輸出噪聲在較長頻段內(nèi)維持在較低的水平，因此該低噪聲放大器符合要求。圖4-7運(yùn)放斬波前后輸出噪聲對比圖4-8運(yùn)放斬波前后輸入失調(diào)電壓對比

基于雙相采樣的真隨機(jī)數(shù)發(fā)生器的研究與設(shè)計(jì)34圖4-10展示了經(jīng)典電荷泵充放電管與開關(guān)管的三種不同連接方式[39]。若采用(b)中的連接方式，以充電過程為例，當(dāng)開關(guān)管SWP1打開，SWN1關(guān)閉，由于SWP1與充電管MP1源端連接，MP1的柵源電壓絕對值小于MP0的柵源電壓絕對值，將導(dǎo)致流過兩管的電流產(chǎn)生較大差異；而采用(c)的連接方式，當(dāng)開關(guān)管SWN1打開，VN將被下拉至地電位，假如MN1管與MN0管（MP0管串聯(lián)NMOS管）以柵極連接，后者柵源電壓將趨于0，間接截?cái)嗔鬟^MP0管電流，導(dǎo)致充電失敗。本文采用(a)的連接方式。4)低頻振蕩器仿真結(jié)果如圖4-11所示，施密特觸發(fā)器的上閾值電壓VTHH為863.7mV，下閾值電壓VTHL為VDDIREFVOUTVUPVDOWNVDDVDDVPVNSWP1MP1MN1SWN1MP0VOUTVUPVDOWNVPVNSWP1SWN1MP1MN1VOUTVPVNVUPVDOWNMP1SWP1MN1SWN1(a)(b)(c)圖4-10經(jīng)典電荷泵圖4-11低頻振蕩器仿真結(jié)果

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]一種新型CMOS施密特觸發(fā)器[J]. 馮勇,劉詩斌,李曉駿.  計(jì)算機(jī)測量與控制. 2008(11)
[2]一種高速低功耗電荷泵電路的設(shè)計(jì)[J]. 應(yīng)一幟.  電子工程師. 2006(01)

碩士論文
[1]一種基于雙采樣的真隨機(jī)數(shù)發(fā)生器的實(shí)現(xiàn)與研究[D]. 郭晨光.復(fù)旦大學(xué) 2013
[2]真隨機(jī)數(shù)發(fā)生器集成電路設(shè)計(jì)[D]. 李勇.湖南大學(xué) 2012
[3]一種產(chǎn)生隨機(jī)數(shù)新方法的研究與實(shí)現(xiàn)[D]. 馮艷.北京工業(yè)大學(xué) 2002



本文編號：3517534