[发明专利]一种足熵数字物理噪声源装置

摘要

本发明提出了一种足熵数字物理噪声源装置，包括：第一振荡器、第二振荡器、第一单沿计数器、第二单沿计数器、采样控制单元、计数结果保存器、熵估计电路、判断模块和随机数存储模块。通过熵估计电路，实现了在所述噪声源运行期间，对内部的熵值变化的监测；通过采用两个结构相同的振荡器，消除了确定性干扰对计数结果的影响，解决了噪声源输出存在确定性的问题；在采样过程中通过使用单沿计数方法，解决了由于被采样信号的周期内占空比不均匀而导致的噪声源的输出的均衡性差的问题；本发明能保证所述噪声源输出的随机数具有足熵性质。

主权项

1.一种足熵数字物理噪声源装置，其特征在于，所述装置包括：第一振荡器、第二振荡器、第一单沿计数器、第二单沿计数器、采样控制单元、计数结果保存器、熵估计电路、判断模块和随机数存储模块；第一振荡器的输出发送至第一单沿计数器；第二振荡器的输出发送至第二单沿计数器；第二单沿计数器的输出发送至采样控制单元；采样控制单元的输出发送至第一单沿计数器；第一单沿计数器的输出发送至计数结果保存器；计数结果保存器的输出发送至熵估计电路；熵估计电路的输出发送至判断模块；判断模块的输出分别发送给第二单沿计数器和随机数存储模块；随机数存储模块同时接收计数结果保存器的输出；所述第一振荡器用于生成第一信号；所述第二振荡器用于生成第二信号；所述第一单沿计数器用于对所述第一信号的周期数进行统计，并根据所述第一信号的周期数的统计结果生成计数结果；所述第二单沿计数器用于对所述第二信号的周期数进行统计，当所述第二信号的周期数达到预设采样周期数时，所述第二单沿计数器自动执行清零操作，并触发采样控制单元；所述采样控制单元用于执行计数结果保存和清零操作；所述计数结果保存和清零操作是指将所述第一单沿计数器的计数结果发送至所述计数结果保存器并对所述第一单沿计数器执行清零操作；所述计数结果保存器用于储存所述第一单沿计数器发送来的计数结果，并将所述计数结果发送至熵估计电路；所述熵估计电路用于根据所述计数结果计算出熵值估计结果；所述判断模块用于判断所述熵值估计结果是否满足预设的足熵条件，若是，则触发随机数存储模块；若否，则调节所述第二单沿计数器的预设采样周期数，以使熵估计电路重新基于所述第一单沿计数器的计数结果计算出熵值估计结果，直至获得满足所述预设的足熵条件的熵值估计结果；所述随机数存储模块用于存储基于所述计数结果形成的随机数。