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Simple True Random Number Generator Using Capacitive Oscillators for FPGA Implementation
DOI:10.3390/electronics14214228.png)
摘要
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在许多重要的安全应用中,对不可预测的比特序列的需求很常见。这些序列只能由真随机数生成器(TRNGs)生成。除了TRNGs的自然模拟域之外,这种类型的生成器也作为基于数字的解决方案而需要,特别是利用现场可编程门阵列(FPGA)平台。尽管现有的基于FPGA的实现数量众多,但使用不同类型的熵源、利用更少的FPGA资源或确保更高吞吐量的新解决方案仍在被寻求。本文提出了一种适用于FPGA实现的简单TRNG架构。作为熵源,该TRNG利用电容振荡器的抖动和触发器的亚稳态。电容振荡器反过来使用FPGA芯片的输入-输出单元和未连接的外部引脚,并周期性地对这些引脚相关的寄生电容进行充放电。该TRNG需要少量FPGA资源,具体为13个查找表(LUTs)、12个触发器和3个未使用的引脚。其吞吐量约为12.5 Mbit/s,适用于AMD/Xilinx Artix-7 FPGA系列芯片。所提出的TRNG在广泛的操作条件下通过了NIST统计测试。
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High-Speed True Random Number Generator With Multiple Entropy Sources: Ring Oscillator Jitter and Random Telegraph Noise刘, Y.; 吴, Y.; 陈, B.; 商, P.; 吴, J.; 魏, X.; 占, X.; 陈, J. 基于多种熵源的高速真随机数生成器:环形振荡器抖动和随机电报噪声. IEEE 嵌入式系统快报. 2025, 1. [Google Scholar] [CrossRef]
El-Hadedy, M.; Abelian, A.; Lee, K.; Cheng, B.N.; Hwu, W.M. ANUBIS: Hybrid FPAA–FPGA Architecture for Entropy-Based True Random Number Generation in Secure UAV Communication. IEEE Embed. Syst. Lett. 2025, 17, 164–167. [Google Scholar] [CrossRef]El-Hadedy, M.; Abelian, A.; Lee, K.; Cheng, B.N.; Hwu, W.M. ANUBIS:一种用于安全无人机通信中基于熵的真随机数生成的混合FPAA–FPGA架构。IEEE嵌入式系统快报,2025, 17, 164–167. [Google Scholar] [CrossRef]
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High Throughput and Compact FPGA TRNGs Based on Hybrid Entropy, Reinforcement Strategies, and Automated Exploration张, Y.; 钟, K.; 张, J. 基于混合熵、强化策略和自动化探索的高吞吐量、紧凑型FPGA TRNGs。IEEE Trans. Comput. Aided Des. Integr. Circuits Syst. 2025. Early Access. [Google Scholar] [CrossRef]
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Dubovskiy, A.; Criss, T.; El Valli, A.S.; Rehm, L.; Kent, A.D.; Haas, A. One Trillion True Random Bits Generated with a Field-Programmable Gate Array Actuated Magnetic Tunnel Junction. IEEE Magn. Lett. 2024, 15, 4500304. [Google Scholar] [CrossRef]Dubovskiy, A.; Criss, T.; El Valli, A.S.; Rehm, L.; Kent, A.D.; Haas, A. 使用场可编程门阵列驱动的磁隧道结生成一万亿真随机比特。IEEE 磁学快报. 2024, 15, 4500304. [Google Scholar] [CrossRef]

