[发明专利]真随机数产生器与真随机数产生方法

说明书

本发明揭露了一种真随机数产生器与真随机数产生方法。该真随机数产生器包含一采样电路与一随机数产生电路。该采样电路用来依据一时钟信号采样N个电容所决定的N个电压，以产生N个采样值，其中该N为正整数。该随机数产生电路用来依据该N个采样值的至少一部分产生一随机数。

技术领域

本发明涉及随机数产生器与随机数产生方法，尤其是涉及真随机数产生器与真随机数产生方法。

背景技术

随机数的应用在统计、工业、科学以及生活等领域都非常重要。随机数可由随机数产生器产生；随机数产生器分为伪随机数产生器(PRNG,Pseudo-Random NumberGenerator)，以及真随机数产生器(TRNG,True-Random Number Generator)。伪随机数产生器采用算法产生伪随机数序列，但此法无法保证该伪随机数序列具有足够的不确定性，因此不适用于对安全性要求较高的领域。真随机数产生器是利用物理和工艺过程中的随机源来产生真随机数，通常用于对安全性要求很高的领域。

目前，多数移动智能设备和嵌入式装置使用由算法产生的伪随机数，这无法保证安全性。而真随机数的产生通常需要额外的外围硬件电路，因此成本、电路面积、与功耗会增加；另外，真随机数的产生由于实现方式复杂(例如：基于雷射相位波动的超高速量子技术)而难以被采用。对电子装置(例如：物联网(IOT)装置或消费性电子装置)而言，硬件成本的降低、电路面积的减少、功耗的降低等已成为共识，因此，如何在成本可控的前提下，提供一种实现方式简单、没有/很少额外的硬件开销、可靠、快速的真随机数产生器，对本领域而言相当重要。

发明内容

本发明的一目的在于提供一种真随机数产生器与真随机数产生方法，以避免先前技术的问题。

本发明揭露了一种真随机数产生器，其一实施例包含一采样电路与一随机数产生电路。该采样电路用来依据一时钟信号采样N个电容所决定的N个电压，以产生N个采样值，其中该N为正整数。该随机数产生电路用来依据该N个采样值的至少一部分产生一随机数。由于该N个电容的值会随着环境与噪声等因素而随机地变化，因此本实施例的真随机数产生器利用了该N个电容的值来产生该随机数。

本发明还揭露一种真随机数产生方法，其一实施例包含下列步骤：依据一时钟信号采样N个电容所决定的N个电压，以产生N个采样值，其中该N为正整数；以及依据该N个采样值的至少一部分产生一随机数。由于该N个电容的值会随着环境与噪声等因素而随机地变化，因此本实施例的真随机数产生方法利用了该N个电容的值来产生该随机数。

有关本发明的特征、实际操作与效果，配合图式做优选实施例详细说明如下。

附图说明

图1显示本发明的真随机数产生器的一实施例；

图2显示图1的采样电路的流水线作业；

图3a显示图1的采样电路的一实施例；

图3b显示图1的采样电路依序取样N个电容的一实施例的示意图；

图4显示随机数产生电路的一实施例；

图5显示随机数产生电路的另一实施例；

图6显示随机数产生电路的又一实施例；

图7显示本发明的真随机数产生器的另一实施例；

图8显示本发明的真随机数产生方法的一实施例的流程图；以及

图9显示本发明的真随机数产生方法的另一实施例的流程图。

具体实施方式