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申请/专利权人:南京低功耗芯片技术研究院有限公司
摘要:本发明公开了一种基于随机模型和在线监测的TRNG评估方法,包括步骤:1利用模拟噪声源生成独立、均匀分布且不可预测的二进制随机序列;2构建随机模型,估计TRNG每位输出比特的最小香农熵值;对TRNG随机性进行形式安全评估;3持续性地对TRNG原始输出进行在线监测。本发明在线监测逻辑选择均匀性为统计特性评估参数,在收集足够的随机序列之后使用简单比特“1”计数逻辑和阈值比较逻辑就可以获得相关统计特性评估结果,不需要进行复杂的数学计算。另外,本发明提出的在线监测逻辑实时地监测随机序列避免了缓存处理随机序列造成的大量硬件开销,也减少了评估失败之前所产生的大量低熵值随机序列。
主权项:1.一种基于随机模型和在线监测的TRNG评估方法,其特征在于,包括步骤:(1)利用模拟噪声源生成独立、均匀分布且不可预测的二进制随机序列;(2)构建随机模型,估计TRNG每位输出比特的最小香农熵值;对TRNG随机性进行形式安全评估;包括:(2.1)构建随机模型,并初始化随机模型的输入参数;(2.2)使用数字化采样模块对TRNG每位输出进行采样;其中,将每位输出异或之后再采样;(2.3)估计TRNG每位输出比特的最小香农熵值,对TRNG随机性进行形式安全评估;其中,输出比特的香农熵值接近1,则认为TRNG随机性是理想不可预测的;(3)持续性地对TRNG原始输出进行在线监测;包括:(3.1)利用有限状态机收集原始随机序列;其中,判断计数值是否大于等于N;当收集到大于等于N的原始随机序列时,进行后续的步骤;否则继续进行收集工作(3.2)使用均匀性监测逻辑进行参数计算和特性评估,根据评估结果发出通过或者失败信号;在收集随机序列之后,使用简单比特“1”计数逻辑,并与事先设置的阈值比较,获得特性评估结果,生成均匀性故障警告信号;均匀性监测逻辑采用串行加法器和减法器进行参数计算和特性评估。
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