自动化领域中高速高性能数字物理噪声源的设计与芯片制造

摘要

数字物理噪声源在自动化和信息安全领域内具有十分重要的作用,作为物理乱源,数字物理噪声源和数学乱源一样同为密码设备内不可或缺的组成部分.研究适合应用需要并且具有独立自主知识产权的高速高性能数字物理噪声源不仅是可能的,还是必须的,而且从战略上和国家安全来说也具有十分重大的意义.该文综合论述了已经设计实现的2M数字物理噪声源芯片SSX09的理论基础、设计原理和基本方法,分析了该噪声源芯片的性能.同时,也详细论述分析了自主研制开发的三种不同的随机性测试工具方案及性能.该文还回顾了第一代数字物理噪声源WNG4,介绍了国内外在此方面的研究情况,并针对未来的应用需要和该领域的发展情况,提出了后续研究的展望.

目录

文摘

英文文摘

声明及授权书

致谢

第一章绪论

一、 数字物理噪声源的重要作用以及设计的意义

二、随机序列

三、随机性的概念及随机数发生器

四、 随机性测试

第二章 数字物理噪声源的分析和设计

一、随机序列理论

二、数字物理噪声源的基本思路以及噪声影响增强的途径

三、利用转币模型和迭代环理论设计的数字物理噪声源

四、数字物理噪声源的信号分析

五、具体技术上的处理

六、以物理驱动源和泛函逻辑为基础的第三代数字物理噪声源

第三章数字物理噪声源测试方案的设计和实现

一、测试要求

二、利用PCI接口卡设计实现测试方案

三、利用SARM和计算机并口实现测试硬件

四、利用FPGA实现测试硬件与软件

五、随机性测试软件工具设计及分析

六、总结

第四章 数字物理噪声源随机性测试过程与结果

一、测试工具------软件部分

二、测试工具------硬件部分

三、通过序列所占的比例及结果分析

四、测试结果

第五章 数字物理噪声源发展前景

参考文献

SSX09芯片用户试用报告