【技術實現步驟摘要】
本申請涉及一種真隨機數生成器的技術，且特別是一種真隨機數生成器及其熵值維持方法。
技術介紹
1、trng是真隨機數生成器(true?random?number?generator)的縮寫，是一種能夠在物理上生成隨機數的設備或算法。真隨機數生成器利用物理過程的隨機性來生成隨機數，例如放射性衰變、熱噪聲、電子器件的熱漲落等。真隨機數生成器生成的隨機數具有高度的隨機性和不可預測性，因此在密碼學、模擬計算等領域中被廣泛應用。環形振蕩器的熵可以應用于真隨機數生成器，因為它的輸出序列具有隨機性和不確定性。通過適當的處理和篩選，可以使用環形振蕩器的輸出序列作為真隨機數生成器的來源。
2、環形振蕩器的熵大小表示其輸出序列的隨機性和不確定性的程度。熵值越高，表示輸出序列越隨機和不確定。環形振蕩器的熵和信號抖動(jitter)有關。由于環形振蕩器輸出信號的波形是不規則和隨機的，因此它的輸出序列中存在大量的時鐘偏差和時鐘信號抖動。信號抖動的大小取決于環形振蕩器的內部信號波形的隨機性和不確定性的程度。當環形振蕩器的熵越高時，輸出序列中的時鐘偏差和時鐘抖動可能會越大。
3、為了讓真隨機數生成器的熵值增加，會采用多個環形振蕩器。然而，使用越多的環形振蕩器將會造成更高的功率消耗。
技術實現思路
1、本申請提供一種真隨機數生成器及其熵值維持方法，用以產生隨機位值，并可以維持所產生隨機位值的熵值，并且減少功率消耗。
2、本申請的實施例提供了一種真隨機數生成器，此真隨機數生成器包括
3、依照本申請較佳實施例所述的真隨機數生成器，上述真隨機數生成器更包括多個第二環形振蕩輸出電路，其中，當暫存的隨機位信號數量達到默認數量，根據所儲存的該些隨機位信號的熵值，決定是否啟動上述多個第二環形振蕩輸出電路。在另一較佳實施例中，上述真隨機數生成器更包括多個第二環形振蕩輸出電路，其中，當暫存的隨機位信號數量達到默認數量，根據所儲存的該些隨機位信號的熵值，決定啟動上述第二環形振蕩輸出電路的數目。
4、依照本申請較佳實施例所述的真隨機數生成器，上述每一個第一環形振蕩輸出電路分別包括一第一環形振蕩器以及一第一鎖存電路。第一環形振蕩器包括一輸出端。一第一鎖存電路包括一輸入端、一輸出端以及一頻率端，其中，第一鎖存電路的輸入端耦接第一環形振蕩器的輸出端，第一鎖存電路的輸出端對應的耦接第一邏輯電路的輸出端，第一鎖存電路的頻率端接收第一頻率。
5、依照本申請較佳實施例所述的真隨機數生成器，上述第二環形振蕩輸出電路包括一第二環形振蕩器以及一第二鎖存電路。第二環形振蕩器包括一輸出端。第二鎖存電路包括一輸入端、一輸出端以及一頻率端，其中，第二鎖存電路的輸入端耦接第二環形振蕩器的輸出端，第二鎖存電路的輸出端對應的耦接該第一邏輯電路的輸出端，第二鎖存電路的頻率端接收該第一頻率。
6、依照本申請較佳實施例所述的真隨機數生成器，上述暫存暨控制電路用以統計該些隨機位信號的第一邏輯值的數目，借以判斷該些隨機位信號的熵值。在本申請一較佳實施例中，上述隨機位信號的第一邏輯值的數目大于一第一門檻值，暫存暨控制電路啟動上述第二環形振蕩輸出電路，其中，該些隨機位信號的第一邏輯值的數目小于一第二門檻值，該暫存暨控制電路啟動上述第二環形振蕩輸出電路。
7、本申請的實施例另外提供了一種真隨機數生成器的熵值維持方法，其中，此真隨機數生成器包括多個第一環形振蕩輸出電路，此真隨機數生成器的熵值維持方法包括：在真隨機數生成器中，提供至少一第二環形振蕩輸出電路，其中，上述至少一第二環形振蕩輸出電路在初始運作時不被啟用；在上述真隨機數生成器開始運作后，記錄每一默認時間所產生的隨機位信號的邏輯值；統計上述隨機位信號的邏輯值，以獲得一統計值；以及根據上述統計值，決定第二環形振蕩輸出電路是否合并運作，用以產生上述隨機位信號。
8、依照本申請較佳實施例所述的真隨機數生成器的熵值維持方法，上述統計值為上述隨機位信號的邏輯值為一第一邏輯值的數量，其中，該真隨機數生成器的熵值維持方法更包括：當上述隨機位信號的第一邏輯值的數目大于一第一門檻值，啟動上述第二環形振蕩輸出電路；以及當上述隨機位信號的第一邏輯值的數目小于一第二門檻值，啟動上述第二環形振蕩輸出電路。
9、依照本申請較佳實施例所述的真隨機數生成器的熵值維持方法，其中，在真隨機數生成器中，提供至少該第二環形振蕩輸出電路，其中，上述至少該第二環形振蕩輸出電路在初始運作時不被啟用，更包括：在該真隨機數生成器中，提供多個第二環形振蕩輸出電路；其中，該統計值為上述隨機位信號的邏輯值為一第一邏輯值的數量，其中，該真隨機數生成器的熵值維持方法更包括：當上述隨機位信號的第一邏輯值的數目大于一第一門檻值，根據第一邏輯值的數目與第一門檻值的差距，決定啟動第二環形振蕩輸出電路的數目；以及當上述隨機位信號的第一邏輯值的數目小于一第二門檻值，根據第一邏輯值的數目與第二門檻值的差距，決定啟動第二環形振蕩輸出電路的數目。
10、綜上所述，本申請的實施例采用額外內建備用的環形振蕩器，一般情況下不啟用，以節約能源。當統計一段時間，發現所輸出的隨機位的熵值在規格外時，則啟用上述額外內建備用的環形振蕩器以提升真隨機數生成器的熵值，并增加隨機位的熵值。
11、為了進一步理解本申請的技術、手段和效果，可以參考以下詳細描述和附圖，從而可以徹底和具體地理解本申請的目的、特征和概念。然而，以下詳細描述和附圖僅用于參考和說明本申請的實現方式，其并非用于限制本申請。
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1.一種真隨機數生成器，其特征在于，包括：
2.根據權利要求1所述的真隨機數生成器，其特征在于，更包括：
3.根據權利要求1所述的真隨機數生成器，其特征在于，更包括：
4.根據權利要求1所述的真隨機數生成器，其特征在于，每一所述多個第一環形振蕩輸出電路更包括：
5.根據權利要求1所述的真隨機數生成器，其特征在于，所述第二環形振蕩輸出電路更包括：
6.根據權利要求1所述的真隨機數生成器，其特征在于，所述暫存暨控制電路用以統計所述隨機位信號的第一邏輯值的數目，借以判斷所述隨機位信號的熵值。
7.根據權利要求6所述的真隨機數生成器，其特征在于，所述隨機位信號的所述第一邏輯值的數目大于一第一門檻值，所述暫存暨控制電路啟動所述第二環形振蕩輸出電路，
8.一種真隨機數生成器的熵值維持方法，其特征在于，所述真隨機數生成器包括多個第一環形振蕩輸出電路，此真隨機數生成器的熵值維持方法包括：
9.根據權利要求8所述的真隨機數生成器的熵值維持方法，其特征在于，所述統計值為所述隨機位信號的邏輯值為一第一邏輯值
10.根據權利要求8所述的真隨機數生成器的熵值維持方法，其特征在于，在所述真隨機數生成器中，提供至少所述第二環形振蕩輸出電路，其中，所述至少所述第二環形振蕩輸出電路在初始運作時不被啟用，更包括：
...【技術特征摘要】
1.一種真隨機數生成器，其特征在于，包括：
2.根據權利要求1所述的真隨機數生成器，其特征在于，更包括：
3.根據權利要求1所述的真隨機數生成器，其特征在于，更包括：
4.根據權利要求1所述的真隨機數生成器，其特征在于，每一所述多個第一環形振蕩輸出電路更包括：
5.根據權利要求1所述的真隨機數生成器，其特征在于，所述第二環形振蕩輸出電路更包括：
6.根據權利要求1所述的真隨機數生成器，其特征在于，所述暫存暨控制電路用以統計所述隨機位信號的第一邏輯值的數目，借以判斷所述隨機位信號的熵值。
7.根據權利要求6所述的真隨機數生成器，其特征在于，所述隨機位信...
【專利技術屬性】
技術研發人員：柯惠鈞，謝仲銘，
申請(專利權)人：新唐科技股份有限公司，
類型：發明
國別省市：
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