[实用新型]一种真随机数发生器

说明书

本实用新型公开了一种真随机数发生器，克服现有技术中传统的随机数产生方法可以观察出数据的产生规律、适用性与安全性较低的问题，包括依次连接的：噪声数据发生模块，用于随机热噪声，并将产生的热噪声传送至噪声数据采集模块；噪声数据采集模块，用于采集热噪声，并将采集到的热噪声传送给信号锁存器；信号锁存器，用于锁存热噪声信号，并将锁存的热噪声信号发送给数据处理模块；数据处理模块，用于处理热噪声信号，输出具有真随机性的随机数。可以采集到准确的模拟信号值，保证了生成的随机数的随机性和稳定性，提高了安全性。

技术领域

本实用新型涉及随机数发生器技术领域，特别涉及了一种真随机数发生器。

背景技术

随着技术的发展和延伸，越来越多的地方需要使用到随机数，对于随机数的质量也提出了更高的要求，比如常见的密码学、抽奖游戏、试题系统提取题目、密码发生器等、程序加密等。由于密码学中对于安全的考虑与日递增，那么其中的随机数部分就显得尤为重要。

目前随机数产生的方法简单，但是不可避免的是产生的随机数为伪随机数，不能做到真正的随机性。常见的利用C语言函数设置随机数的种子后再利用C语言随机数函数产生随机数，产生的随机数用于程序输入，随机数的种子源于时间，虽然时间是不停的变化的，产生的随机数也不停的变化，但是时间的变化终究是有规律可循的。其他获取随机数的方法，利用读取的时间量和数列的数据池经过一般计算或者算法得出随机数，由于时间量并不是每个系统都能够提供的，所以最简化的情况下只是利用系统的执行周期不一致性选取数列其中部分数据，实际上它们是通过一个固定的、可以重复的计算方法产生的，它们不是真正的随机，因为它们实际上是可以计算出来的，但是它们具有类似于随机数的统计特征，这样的发生器叫做伪随机数发生器。这样就不存在一定的公平性了，同时也降低了安全性。

实用新型内容

本实用新型的目的是克服现有技术中传统的随机数产生方法可以观察出数据的产生规律、适用性与安全性较低的问题，提供了一种真随机数发生器，产生真随机数，可以采集到准确的模拟信号值，保证了生成的随机数的随机性和稳定性，提高了安全性与适用性。

为了实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：包括依次连接的：

噪声信号发生模块，用于产生随机热噪声，并将产生的热噪声传送至噪声信号采集模块；

噪声信号采集模块，用于采集热噪声，并将采集到的热噪声传送给信号锁存器；

信号锁存器，用于锁存热噪声信号，并将锁存的热噪声信号发送给数据处理模块；

数据处理模块，用于处理热噪声信号，输出具有真随机性的随机数。

本实用新型提供了一种真随机数发生器，该真随机数发生器包括：噪声信号发生模块、噪声信号采集模块、信号锁存器、噪声信号处理模块，整个数据链路由原始模拟随机量产生噪声，以便于后级的使用，噪声采集装置吧采集噪声信号并将噪声信号送往信号锁存器，信号锁存器把信号幅度锁定住供噪声信号处理模块使用，噪声信号处理模块处理后为数字值，最终得到真随机数，安全性高，随机性强。

作为优选，所述的噪声信号采集模块包括热噪声采集器，所述热噪声采集器与信号锁存器连接。热噪声采集器主要使用对噪声敏感的器件进行感知，比如一些热敏电阻、一些变容电容，能够因噪声而改变性质属性的器件，本方案可以使用类似热敏的电阻进行热噪声的采集感知，从噪声信号发生模块到噪声采集器完成了信号的发生和采集，后续用于模块进行后处理。

作为优选，还包括噪声放大器，所述的噪声信号采集模块包括噪声放大器，所述噪声放大器分别与噪声信号发生模块、信号锁存器连接。随机数发生器使用芯片工作时候内部的物理随机热噪声作为随机数的数据来源，由于热噪声波动一般非常小，如果通过锁存器直接锁存信号进行采集，那么可能出现每次采集到的数据基本一致，所以此时需要在热噪声源和锁存器之间加入运放，以实现噪声的放大，这样的配置则可以采集到更准确的模拟信号值，进一步保证了生成的随机数的随机性和稳定性。