一种基于Galois环振的真随机数发生器设计

本文提出了一种基于Galois环振的真随机数发生器设计方法。为了改善随机性,采用了合理的采集手段和后处理方式。该方案采用纯数字电路设计,功耗较低,集成度较高,便于实现。最后基于真随机数测试标准AIS31,对实际设计的真随机数发生器进行了评测,实验结果表明,本设计符合AIS31的测试要求。     

基于振荡采样的真随机数发生器IP设计

为了得到真正硬件产生的随机数序列,采用振荡电路作为物理源,设计了混洗电路和扰频电路来改善输出序列的均衡性和数据冗余,它具有真随机数发生器的不可预测性高、随机性好的优点.理论分析表明,采用该方法可使获得的随机数序列达到完全的均衡分布,计算验证和检测结果也证实了其输出序列的随机性要好于未经处理的输出序列.最后给出了一种使用FIFO实现的随机数发生器模块跨时钟域总线接口.该设计能够较好地与系统其他模块相集成.     

一种随机数发生器新算法的研究

提出一种均匀分布伪随机发生方法，只要对种子的选取稍做限制，就具有良好的随机性和均匀性。     

任意分布随机数发生器的一种构造方法

研究了利用均匀分布随机数发生器产生其他任意分布随机数的方法 ,给出了产生指数分布和正态分布随机数的两个实例并进行了检验     

一种真随机比特流发生器

针对现有高质量随机序列生成方法速度慢、效率低,无法满足信息安全系统需求等问题,本文提出一种真随机比特流发生器,该比特流发生器电路简单,便于集成化,并采用多路噪声提取方法,进一步增加了输出比特流的随机性,产生的随机数据在进行后处理前就具有良好的统计特性。目前,本方法已经获得国家专利,专利号：201020202483.0     

一种新的随机数发生器的研究与改进

基于Mersenne Twister发生器,提出了一种新的随机数发生器:先对MT递推式进行改进,再将得到的发生器与线性同余发生器进行组合.得到的新随机数序列具有更优越的统计性质,其周期与MT相同,在实际问题的计算中可认为是无穷长,能有效地满足Monte Carlo模拟的计算要求.     

基于量子元胞自动机的真随机数发生器设计

量子元胞自动机(quantum-dot cellular automata,QCA)是一种典型的纳米器件,有望成为VLSI设计中CMOS晶体管的替代者.文章基于QCA的内禀属性,以QCA交叉耦合结构为理论依据,设计一种真随机数发生器(true random number generator,TRNG),从基础单元的设计...     

基于混沌系统的真随机数发生器芯片设计和实现

提出了一种真随机数发生器的硬件设计.结合时间离散混沌与振荡器采样,即由时间离散混沌系统作为高频振荡源,通过低速时钟采样产生随机数.理论研究和测试分析证明,该方案能生成分布均匀、彼此独立的随机信号.经制版流片后,芯片能在1 MHz时钟下输出满足随机性测试的串行随机数,且抗干扰性较好.     

基于Weierstrass函数的随机数发生器

研究了Weierstrass函数∑∞n=0ancos(bnπx)中a,b,x的取值对序列{xn}的随机性的影响;证明了b>1时能够产生具有不可预测性的优良随机序列{xn}.在此基础上设计了一个用于数据加密的随机数发生器.和其他的随机数发生器相比,在保持优良的随机性的前提下,该随机数发生器具有序列不可预测、较大的密钥空间、占用较小的存储空间、算法简单、实现方便等优点.在一定程度上加强了随机数发生器的安全性,符合一个较好的随机数发生器的要求.     

基于真随机数和伪随机数相结合的图像加密算法

针对具有较强相关性、冗余性和大数据量的图像,提出了基于真随机数和伪随机数相结合的图像加密算法.首先计算行、列置乱的迭代初始值,应用二维Logistic映射产生混沌序列;为了增强系统的安全性,采用扩展的异或操作,对图像进行行、列置乱;最后对图像进行扩散操作并获得加密图像.实验结果表明,提出的算法具有较高的安全性并能够抵御...     

一种应用于智能卡的真随机数产生器的研究与设计

本文论述了一种应用于智能卡上的片上真随机数产生器。此真随机数产生器包含两个完全相同的振荡器,用其中一个振荡器对另外一个进行采样,利用振荡器采样过程中抖动导致的不确定性来产生随机源。针对非接触智能卡的特殊要求,电路设计中采用了低功耗和抗电源扰动设计。测试结果表明:真随机数产生器在速率达到1MS/s的情况下,通过了所有的真随机数标准统计NIST测试。该真随机数产生器采用SMIC 0.18μm CMOS 2P4M工艺实现,在1.8V标准供电下的功耗是0.028mW,芯片的面积为0.003mm2。     

一种基于FPGA的真随机数生成器的设计

针对当前真随机数生成器(TRNG)中存在资源开销大、可移植性差的问题,设计了一种利用数字电路时钟抖动以及相位漂移工作的TRNG.TRNG以多组反相器振荡环路作为随机源,使用线性反馈移位寄存器(LFSR)实现后处理.在Xilinx Spartan3平台的测试实验中,探讨了振荡环数目、采样频率等设计参数对TRNG输出结果的随机特性的影响.测试结果表明这种基于多组振荡环结构的TRNG产生的随机序列安全可靠.由于仅使用了普通逻辑单元,使得该TRNG能快速移植到集成电路设计流程中,缩短了开发周期.     

基于自治布尔网络的高速物理随机数发生器研究

利用确定性的数学算法可产生快速伪随机数,然而其具有可预测性,难以确保信息安全。从混沌物理熵源中提取的物理随机数具有统计无偏和不可预测性,但是受限于传统混沌电路的带宽瓶颈,随机数的实时产生速率无法有效提高,为此,设计实现一种基于自治布尔网络的宽带混沌振荡器。研究结果表明：利用该装置可产生速率达10 Gbit/s的物理随机数序列;所产生的物理随机数序列具有良好的随机统计特性;该装置可便捷地应用于数据加密、高速保密通信等领域。     

基于FPGA的任意分布高速伪随机数发生器

在FPGA上通过并行线性反馈移位寄存器实现高速均匀分布伪随机数,并且采用适合FPGA处理的“接受拒绝”的方法使输出满足用户指定的任意分布．伪随机数发生器结构简单,无需FPGA内嵌DSP模块,适用于各种类型FPGA上实现．     

基于鼠标移动轨迹的真随机数产生方法

给出一种运用计算机中鼠标移动轨迹这一随机事件产生真随机数的算法,与传统基于鼠标的随机数生成算法相比,在采样原始数据过程中,该方法得到的数据随机性更高,与其他用物理过程产生真随机数的算法相比,不用接额外的电路和设备,成本较低,从而解决了产生真随机数开销过大的问题.通过对产生的随机数进行均匀性和独立性检验,结果表明该方法所...     

基于MO-CCCDTA电控调谐电流模式比较器及其应用

提出将MO-CCCDTA应用于非线性区的思想.先分析MO-CCCDTA的开环电流特性,并给出电流模式单限比较器.后给出基于MO-CCCDTA的电流模式滞回比较器.最后以此为基础,给出一个电流模式方波振荡器及其电路参数.该电路仅由2个MO-CCCDTA和1个接地电容组成,因而适宜集成,振荡频率和幅度能独立地电控调谐.计算机仿真表明电路正确有效.     

试析伪随机数发生器对随机局部搜索的影响

在解决一些NP难的组合优化问题时,很多优秀的元启发算法利用了随机局部搜索（SLS）策略．而随机局部搜索策略的关键在于随机数发生器（PRNG）,从随机数发生器的周期和速度特性探索了其对随机局部搜索的影响．主要实验方法是,测试多个实例及运行多遍程序,目的是消除随机意义的偶然性．分析了两个案例：一个是30pt方法,它是优化旅行商问题（TSP）的有效方法;另一个是RLS方法,其为解决最大团（MCP）的目前最优方法．另外,探索了是否存在较好的随机数发生器．结果表明,对这两个案例,不同特性的随机数发生器对实例有不同程度的影响,而且也存在较好的随机数发生器．     

基于FPGA的快速均匀分布随机数发生器

随机数广泛应用于信息论、控制论、排队论、可靠性理论及人工智能等领域,利用FPGA的高效性、稳定性来产生均匀随机序列的方法为系统设计或测试带来了极大的便利.本文在原有算法基础上结合同余法及Lag Fibonaicc序列的特点,构建了一个快速高质量的均匀分布随机数发生器.实验研究证明随机数发生器具有良好的随机特性及均匀性.     

在电子计算机上产生随机数的一种方法

本文主要讨论在电子计算机上产生随机数的一种方法。结合DJS—100系列计算机,用执行程序的结果说明了产生的随机数都是伪随机数。最后指出只有对具有均匀分布统计特性的随机数才可以进行应用。     

基于直方图均化法的改进 Logistic 映射伪随机数 发生器设计及性能研究

Logistic 映射伪随机数发生器( LM-PＲNG) 可用于生成均匀分布的伪随机数,但直 接生成随机数的数据分布均匀性不佳． 为此,文中根据 LM-PＲNG 直接生成随机数数据分 布的特性,设计了一种基于直方图优化法的改进 Logistic 伪随机数发生器( ILM-PＲNG) , 并利用参数检验、均匀性检验及独立性检验分析了 LM-PＲNG 和 ILM-PＲNG 的性能． 3 种 数据规模下的测试结果表明: 在显著水平 α = 0. 05 下, LM-PＲNG 生成伪随机数序列的一 阶矩在数据规模 N = 103 和 N = 104 时可以通过检验,在 N = 105 时通过检验的比例为 60%,其二阶矩、方差和均匀性在本次实验中均未通过检验,通过独立性检验的样本数占 本次研究样本数的93. 3%; ILM-PＲNG 生成的均匀分布伪随机数均通过参数检验、均匀性 检验和独立性检验,其参数性与均匀性均随着生成数据规模的扩大而不断提高,独立性与 数据规模的关系不大; ILM-PＲNG 可以克服 LM-PＲNG 的不足,生成更良好的均匀分布伪 随机数,是一种性能良好的新型伪随机数发生器．