隨機數(shù)生成器的制造方法
【專利摘要】根據(jù)一種實施方式描述了一種隨機數(shù)生成器，其包括振蕩器裝置、計數(shù)電路和輸出電路，所述振蕩器裝置包括第一振蕩器和第二振蕩器，其中，所述振蕩器裝置如此配置，使得所述第二振蕩器的預給定的輸出狀態(tài)觸發(fā)所述第一振蕩器從第一振蕩速度到第二振蕩速度的轉變，并且所述第一振蕩器的預給定的輸出狀態(tài)觸發(fā)所述第一振蕩器從第二振蕩速度到第一振蕩速度的轉變，所述計數(shù)電路被配置用于對在所述第一振蕩器從所述第一振蕩速度到所述第二振蕩速度的兩次轉變之間所述第一振蕩器的和/或所述第二振蕩器的時鐘周期的數(shù)量進行計數(shù)，所述輸出電路被配置用于基于所計數(shù)的時鐘周期的數(shù)量輸出隨機數(shù)。
【專利說明】
隨機數(shù)生成器
技術領域
[0001] 本發(fā)明涉及一種隨機數(shù)生成器。
【背景技術】
[0002] 在電子設備中，例如在芯片卡中，經(jīng)常需要隨機數(shù)序列，例如用于加密應用。當建 立隨機數(shù)的序列時，其熵是重要的序列質量說明，因為只有高的熵才保證高的安全性，例如 保證侵入者不會猜出序列的隨機數(shù)。因此用于建立具有幾乎最大的熵的隨機數(shù)序列的方法 是值得期待的。

【發(fā)明內容】

[0003] 根據(jù)一種實施方式，提供了一種隨機數(shù)生成器，所述隨機數(shù)生成器包括振蕩器裝 置、計數(shù)電路和輸出電路，所述振蕩器裝置包括第一振蕩器和第二振蕩器，其中，所述振蕩 器裝置如此配置，使得所述第二振蕩器的預給定的輸出狀態(tài)觸發(fā)所述第一振蕩器從第一振 蕩速度到第二振蕩速度的轉變，并且所述第一振蕩器的預給定的輸出狀態(tài)觸發(fā)所述第一振 蕩器從第二振蕩速度到第一振蕩速度的轉變，所述計數(shù)電路被配置用于對在所述第一振蕩 器從所述第一振蕩速度到所述第二振蕩速度的兩次轉變之間所述第一振蕩器的和/或所述 第二振蕩器的時鐘周期的數(shù)量進行計數(shù)，所述輸出電路被配置用于基于所計數(shù)的時鐘周期 的數(shù)量輸出隨機數(shù)。
【附圖說明】
[0004] 在附圖中，相同的附圖標記通常在所有不同視圖中涉及相同部分。附圖不一定是 按比例的，而重點通常在于闡述本發(fā)明的原理。在以下描述中參考以下附圖描述了不同方 面，其中：
[0005] 圖1示出了芯片卡。
[0006] 圖2示出了混沌振蕩器。
[0007] 圖3示出了根據(jù)圖2的受控振蕩器的相位圖。
[0008] 圖4、5和6示出了對于圖2中的混沌系統(tǒng)的三種情形而言的混沌映射。
[0009]圖7示出了隨機數(shù)生成器。
[0010] 圖8示出了根據(jù)一種實施方式的隨機數(shù)生成器。
[0011] 圖9更詳細地示出了根據(jù)一種實施方式的隨機數(shù)生成器。
[0012]圖10、11和12示出了表示圖9中的數(shù)生成器對于在圖4、5和6中示出的三種情形而 言的特性的信號圖。
【具體實施方式】
[0013]以下的詳細描述涉及附圖，其為了進行說明示出本發(fā)明的特定細節(jié)和方面，在這 些特定細節(jié)和方面中能夠實施本發(fā)明。可以使用其他方面并且可以進行結構方面的、邏輯 方面的和電學方面的改變，而不脫離本發(fā)明的保護范圍。本發(fā)明的不同方面不必然彼此排 斥，因為本發(fā)明的一些方面可以與本發(fā)明的一個或多個其他方面結合，以形成新的方面。
[0014] 圖1示出了芯片卡100。
[0015] 所述芯片卡100包括載體101，在所述載體上布置芯片卡模塊102。所述芯片卡模塊 102包括不同的數(shù)據(jù)處理部件，例如存儲器103、處理器104和例如專用的加密處理器105。所 述芯片卡模塊102包括隨機數(shù)生成器106。所述隨機數(shù)生成器106例如可以向處理器104或加 密處理器105輸送隨機數(shù)序列，其中，所述加密處理器例如可以基于所述隨機數(shù)序列實施加 密操作。
[0016] 所述隨機數(shù)生成器106例如可以如在圖2中示出那樣包括混沌振蕩器作為噪聲源。
[0017] 圖2示出了混沌振蕩器200。
[0018] 所述混純振蕩器200包括受控振蕩器(kontrollierter Oszi 1 lator)201和邊沿觸 發(fā)式置位/復位觸發(fā)器(RS-FF:set-reset flip flop)202,所述受控振蕩器的速度可以在 兩個不同頻率之間切換(所述兩個不同頻率稱為"慢"和"快"，例如在幾 MHz范圍內，例如快 頻率是2MHz而慢頻率是1MHz)，所述邊沿觸發(fā)式置位/復位觸發(fā)器通過受控振蕩器201的有 效邊沿置位并且通過基準振蕩器的有效邊沿一一即通過時鐘信號203(外部時鐘，時鐘)復 位。因此，受控振蕩器201與觸發(fā)器202的S輸入端連接，并且向觸發(fā)器202的R輸入端輸送時 鐘信號203。
[0019]觸發(fā)器202的輸出端控制受控振蕩器201的頻率：如果所述觸發(fā)器被置位，則所述 觸發(fā)器將受控振蕩器201設置為"快"，如果所述觸發(fā)器被復位，則所述觸發(fā)器將受控振蕩器 設置為"慢"。受控振蕩器201的輸出端是混沌振蕩器200的輸出端。通過使能信號204來激活 觸發(fā)器202和受控振蕩器201。
[0020]在圖3中示出了受控振蕩器201的相位演變。
[0021]圖3示出了受控振蕩器201的相位圖300。
[0022]受控振蕩器201的相位v沿著相位軸301在0和1之間變化。關于以沿著時間軸302的 基準時鐘信號203的相位u(在0和1之間）的形式說明的時間示出所述相位。
[0023]假設受控振蕩器201處于快配置中，則可以看到:受控振蕩器的速度在基準振蕩器 的上升邊沿處一一即在時鐘信號203的相位u = 0時立即切換成"慢"，并且所述周期的剩余 部分以慢速度實施。受控振蕩器201在其自身的上升邊沿處(即，在相位v=l時)切換回快配 置。在此，"Steigungschnell(快斜率，slopeFast)"是在快配置中的相位變化，而 "Steigunglangsam(慢斜率，slopeSlow)"是在慢配置中的相位變化。
[0024]通過當受控振蕩器201切換回快配置時基準振蕩器的相位（即，時鐘信號203)被定 義為相應的離散時間混沌系統(tǒng)的狀態(tài)參量，可以由圖3以幾何方式導出狀態(tài)參量的混沌映 射(chaotische Abbildung)，其結果如下：
(1)
[0026]其中，在第i次迭代時的狀態(tài)參量是m的前提下ui+1是第（i + 1)次迭代時的狀態(tài)參 量的值?？梢钥闯?，混純映射是具有恒定導數(shù)k = Steigungschnell/Steigunglangsam的分 段線性函數(shù)。常數(shù)In I k |表示在混沌理論中稱作混沌系統(tǒng)的李雅普諾夫指數(shù)(Ljapunow-Exponent)的參量，并且系統(tǒng)的熵率(即，在每一次迭代時建立的熵)等于log 2(k)。
[0027]圖4、5和6示出了根據(jù)公式（1)的混沌系統(tǒng)的三種情形的混沌映射400、500、600。 [0028] 在這些混沌映射中，m從左向右沿著相應的x軸401、501、601增大，而出 +1從下向上 沿著相應的y軸402、502、602增大。
[0029]圖4示出了 Steigungschnell〈l的情形。在所述情形中，可以簡化公式（1)中的內部 模函數(shù)。在所示示例中，Steigungschnell = 0.75并且k = 2.5〇
[0030]圖 5 示出了 Steigungschnell>l 并且 Steigunglangsam〈l 的情形。在所示示例中， Steigungschnell = 2 ? 5并且k = 4〇
[0031]圖6示出了 Stei gung 1 angsam〉1的情形。在所述情形中，可以簡化公式（1)中的外部 模函數(shù)。在所示示例中，Steigungschnell = 6并且k = 2.5〇
[0032] 在圖7中示出了一種用于借助于混沌振蕩器200建立隨機流的途徑。
[0033]圖7示出了隨機數(shù)生成器700。
[0034]所述隨機數(shù)生成器700基于對快速振蕩器706的采樣。所述隨機數(shù)生成器700包括 混沌振蕩器705,所述混沌振蕩器具有如已經(jīng)參考圖2描述的受控振蕩器701和RS觸發(fā)器 702?；煦缯袷幤?05附加地包括第一 D觸發(fā)器703,所述第一 D觸發(fā)器接收RS觸發(fā)器702的輸 出作為時鐘信號并且接收所述第一 D觸發(fā)器的通過反相器反相的輸出，其中，D觸發(fā)器包括 自身輸出端經(jīng)過反相器704向自身D輸入端的反饋。
[0035]因此，由RS觸發(fā)器702輸出的控制信號"慢_快"被除以2，因為控制信號"慢_快"可 以具有非常短的電壓尖峰，因此由第一 D觸發(fā)器703實現(xiàn)的除法器確保了無電壓尖峰的時 鐘。
[0036] 第一 D觸發(fā)器703的輸出信號osz_o用于借助于第二D觸發(fā)器707對快速振蕩器706 進行采樣。特別地，將第一 D觸發(fā)器703的輸出信號輸送給第二D觸發(fā)器707的時鐘輸入端，并 且將快速振蕩器706的輸出輸送給第二D觸發(fā)器707的D輸入端。通過使能信號708能夠激活 部件 701、702、703、706、707。
[0037]第二D觸發(fā)器707的輸出是隨機數(shù)生成器700的隨機輸出流bit_o。
[0038] 所建立的比特流bit_o的熵不可以直接由李雅普諾夫指數(shù)導出。在最佳情形中，所 建立的比特流的熵率可以最大是1，而當k>l時混沌振蕩器的熵率log 2(k)>l。
[0039] 以下描述隨機數(shù)生成器，其例如允許提取由例如在圖2中示出的混沌振蕩器建立 的全部熵，其中，混沌振蕩器在隨機數(shù)生成器中用作噪聲源。
[0040] 圖8示出了根據(jù)一種實施方式的隨機數(shù)生成器800。
[0041] 所述隨機數(shù)生成器800包括振蕩器裝置801，所述振蕩器裝置包括第一振蕩器802 和第二振蕩器803，其中，所述振蕩器裝置801如此配置，使得第二振蕩器803的預給定的輸 出狀態(tài)觸發(fā)第一振蕩器802從第一振蕩速度到第二振蕩速度的轉變，而第一振蕩器802的預 給定的輸出狀態(tài)觸發(fā)第一振蕩器802從第二振蕩速度到第一振蕩速度的轉變。
[0042] 所述隨機數(shù)生成器800還包括計數(shù)器電路804和輸出電路805,所述計數(shù)器電路被 配置用于對在第一振蕩器802從第一振蕩速度到第二振蕩速度的兩次轉變之間第一振蕩器 802的和/或第二振蕩器803的時鐘周期的數(shù)量進行計數(shù)，所述輸出電路被配置用于基于所 計數(shù)的時鐘周期的數(shù)量輸出隨機數(shù)。
[0043]換言之，根據(jù)一種實施方式，基于受控振蕩器和/或基準振蕩器(例如在圖2中示出 的混沌振蕩器)的時鐘計數(shù)來確定隨機數(shù)流。這允許提取由混沌振蕩器輸出的數(shù)字序列(例 如比特序列）的最大熵，即，這允許為混沌振蕩器提供最佳的熵提取器。
[0044] 第一振蕩速度例如高于第二振蕩速度。
[0045] 根據(jù)一種實施方式，隨機數(shù)生成器包括觸發(fā)器，所述觸發(fā)器被配置用于存儲用于 控制第一振蕩器的振蕩速度的控制量CLeitgrdBe)，其中，通過第一振蕩器的預給定的輸出 狀態(tài)將所述控制量設置為第一值以及通過第二振蕩器的預給定的輸出狀態(tài)將所述控制量 重置為第二值。
[0046] 根據(jù)一種實施方式，第一振蕩器的預給定的輸出狀態(tài)是第一振蕩器的上升時鐘邊 沿，并且第二振蕩器的預給定的輸出狀態(tài)是第二振蕩器的上升時鐘邊沿。
[0047] 根據(jù)一種實施方式，計數(shù)電路包括第一計數(shù)器和第二計數(shù)器，所述第一計數(shù)器被 配置用于對在第一振蕩器從第一振蕩速度到第二振蕩速度的兩次轉變之間第一振蕩器的 時鐘周期的數(shù)量進行計數(shù)，所述第二計數(shù)器被配置用于對在第一振蕩器從第一振蕩速度到 第二振蕩速度的兩次轉變之間第二振蕩器的時鐘周期的數(shù)量進行計數(shù)，以及輸出電路被配 置用于基于所計數(shù)的第一振蕩器的時鐘周期的數(shù)量以及基于所計數(shù)的第二振蕩器的時鐘 周期的數(shù)量來確定隨機數(shù)輸出。
[0048] 所述輸出電路例如被配置用于基于所計數(shù)的第一振蕩器的時鐘周期的數(shù)量和所 計數(shù)的第二振蕩器的時鐘周期的數(shù)量的數(shù)對到隨機值的雙射(6；[116；[11(16111：18)映射來確定 隨機數(shù)輸出。
[0049] 所述輸出電路例如被配置用于基于所計數(shù)的第一振蕩器的時鐘周期的數(shù)量和所 計數(shù)的第二振蕩器的時鐘周期的數(shù)量的級聯(lián)(Konkat enat i on)來確定隨機數(shù)輸出。
[0050] 根據(jù)一種實施方式，所述隨機數(shù)生成器包括檢測電路，所述檢測電路被配置用于 確定第一振蕩器從第一振蕩速度到第二振蕩速度的轉變。
[0051] 所述檢測電路例如被配置用于當所述檢測電路檢測到第一振蕩器從第一振蕩速 度到第二振蕩速度的轉變時輸出指示發(fā)生了第一振蕩器從第一振蕩速度到第二振蕩速度 的轉變的信號。
[0052]所述計數(shù)電路例如被配置用于基于由檢測電路輸出的信號對時鐘周期的數(shù)量進 行計數(shù)。
[0053]所述隨機數(shù)生成器800可以在處理裝置中實現(xiàn)，例如實現(xiàn)為芯片卡100的隨機數(shù)生 成器106。
[0054]因此，根據(jù)一種實施方式，提供了一種包括隨機數(shù)生成器800的處理裝置，所述處 理裝置被配置用于基于所輸出的隨機數(shù)實施安全操作。
[0055]所述安全操作用于加密操作。
[0056]所述處理裝置例如是芯片卡。
[0057]以下詳細描述實施方式。
[0058]圖9示出了根據(jù)一種實施方式的隨機數(shù)生成器900。
[0059] 所述隨機數(shù)生成器900包括以如以上參考圖2描述的混沌振蕩器901形式的混沌噪 聲源。特別地，所述混沌振蕩器901包括受控振蕩器902和邊沿觸發(fā)式RS觸發(fā)器903并且如參 考圖2描述那樣響應使能信號904和基準振蕩器的基準時鐘信號905工作。
[0060] 所述隨機數(shù)生成器900還包括熵提取器906,所述熵提取器接收由RS觸發(fā)器903輸 出的控制信號"慢_快"和受控振蕩器902的輸出信號〇SZ。
[0061]所述熵提取器906包括D觸發(fā)器907,所述D觸發(fā)器在其D輸入端上接收控制信號 "慢_快"并且在其時鐘輸入端上接收基準時鐘信號905并且由使能信號904使能。所述D觸發(fā) 器的輸出被輸送給與門908,所述與門接收時鐘信號905作為第二輸入并且輸出有效信號 909。因此，如果基準時鐘905開始新的周期并且受控振蕩器902在先前周期期間處于高電 平，即，如果存在受控振蕩器902從快配置到慢配置的轉變，則有效信號909處于高電平。要 注意的是，與參考圖3和公式（1)給出的解釋相反，在所述示例中由于實現(xiàn)的原因（即，與基 準時鐘同步）（根據(jù)有效信號)對從一個快/慢轉變到下一個快/慢轉變的迭代進行計數(shù)，而 不是受控振蕩器的時鐘。然而，這不影響最終結果。因此，利用迭代的所述定義，有效信號 909指示每一次迭代的開始。
[0062]所述熵提取器906還包括第一計數(shù)器910,所述第一計數(shù)器接收受控振蕩器902的 輸出信號、對（由有效信號909提供的）在每一次迭代內受控振蕩器902的輸出信號osz的時 鐘信號進行計數(shù)以及輸出時鐘周期的數(shù)量作為第一計數(shù)值"數(shù)量_〇"。
[0063]所述熵提取器906還包括第二計數(shù)器911，所述第二計數(shù)器接收基準時鐘信號905、 對（由有效信號909提供的）在每一次迭代內基準時鐘信號905的時鐘信號進行計數(shù)以及輸 出時鐘信號數(shù)量作為第二計數(shù)值"數(shù)量_1"。
[0064]所述隨機數(shù)生成器900基于第一計數(shù)值和第二計數(shù)值"數(shù)量_1"輸出隨機數(shù)。例如， 所輸出的隨機數(shù)是計數(shù)值的結合，即級聯(lián)，例如在二進制數(shù)字意義上，即，數(shù)字amv anbib2"_bm，其中，aia2"_a n和bib2…bm分別是第一計數(shù)值或者第二計數(shù)值的二進制表示，或 者反之。通常，隨機數(shù)生成器900可以根據(jù)雙射映射將數(shù)對(數(shù)量_0,數(shù)量_1)映射到隨機數(shù)， 以便避免熵的損失。
[0065]圖10、11和12示出了對于在圖4、5和6中示出的三種情形而言數(shù)生成器的特性的信 號圖。
[0066] 特別地，圖10、11和12在相應的第一示圖1001、1101、1201中示出了受控振蕩器902 的相位演變，在相應的第二示圖1002、1102、1202中示出了受控振蕩器902的輸出信號osz， 在相應的第三示圖1003、1103、1203中示出了第一計數(shù)值，在相應的第四示圖1004、1104、 1204中示出了基準時鐘信號，在相應的第五示圖1005、1105、1205中示出了第二計數(shù)值，并 且在相應的第六示圖1006、1106、1206中示出了有效信號。對于每一個圖10、11和12,圖中所 有示圖的時間軸是相同的。
[0067] 圖 10不出 了以下情形：Steigungschnell〈l，例如Steigungschnell = 0 ? 75并且k = 2.5。 可見，一次迭代總是包含受控振蕩器的僅僅一個周期，而基準振蕩器(基準時鐘）的周 期數(shù)量變化。
[0068] 圖 11示出 了以下情形：Steigungschnel 1> 1 并且Steigunglangsam〈 1 (例如 3七6丨8111^8〇1111611 = 2.5并且1^ = 4)?？梢?，一次迭代包含受控振蕩器的和基準振蕩器的可變 數(shù)量的周期。
[0069] 圖 12示出 了以下情形：Steigunglangsam>l，例如Steigungschnel 1 = 6并且k = 2.5。 可見，一次迭代總是包含基準振蕩器(基準時鐘）的僅僅一個周期，而受控振蕩器的周 期數(shù)量變化。
[0070] 根據(jù)一種實施方式，在一次迭代期間對由兩個振蕩器（即，受控振蕩器902和基準 時鐘)實施的周期的數(shù)量進行計數(shù)，以便提取系統(tǒng)在每一個狀態(tài)中、即在圖10至11中示出的 全部三種情形中的全部熵。替代地，一種實施方式可以配置成根據(jù)Ste igungschnel 1〈 1的情 形運行并且僅僅對基準時鐘的數(shù)量進行計數(shù)并且(僅僅)基于第二計數(shù)值來輸出隨機數(shù)，或 者配置成根據(jù)SteigunglangsamM的情形運行并且僅僅對受控振蕩器902的數(shù)量進行計數(shù) 并且(僅僅)基于第一計數(shù)值來輸出隨機數(shù)。
[0071]因為理論熵率是l〇g2(k)，并且考慮到熵可能在兩個計數(shù)器中的僅僅一個中（在 Steigungschnell〈l的情形中和在Steigunglangsam>l的情形中），所以根據(jù)一種實施方式 所述兩個計數(shù)值必須分別具有最小數(shù)量的比特，其等于「1〇匕(幻1，以便包含所提取的熵。 [0072] 實驗中可以觀察到，由熵提取器906產(chǎn)生的熵率實際上是log2(k)，如同根據(jù)理論 期待的那樣。換言之，提取器906在沒有熵意義上的損失的情況下工作。無損失地提取熵的 事實與以下有關：由提取器906建立的序列相應于混沌映射劃分成其線性區(qū)段:也就是說， 使不同的符號（即，由第一計數(shù)值和第二計數(shù)值組成的數(shù)對)與混沌映射的每一個線性區(qū)段 相關聯(lián)，并且根據(jù)屬于哪一個線性區(qū)段，狀態(tài)m得出不同的輸出^。這也意味著，所建立的輸 出能夠逆轉所述映射，并且在知道Ui和Xi的情況下能夠確定Ui-l (數(shù)對{ui，Xi}提供與Ui-l相 同的信息）。所述結果連同不同實現(xiàn)可以擴展成每一個分段線性混沌映射。
[0073]雖然描述了特定方面，但對于本領域技術人員而言可以看出，可以進行對形式和 細節(jié)的不同改變，而不脫離由所附權利要求限定的本發(fā)明的各方面的構思和保護范圍。因 此，通過所附權利要求給出了保護范圍，因此應包括位于權利要求的含義或等同范圍中的 所有變化。
【主權項】
1. 一種隨機數(shù)生成器，所述隨機數(shù)生成器包括： 振蕩器裝置，所述振蕩器裝置包括第一振蕩器和第二振蕩器，其中，所述振蕩器裝置被 如此配置，使得所述第二振蕩器的預給定的輸出狀態(tài)觸發(fā)所述第一振蕩器從第一振蕩速度 到第二振蕩速度的轉變，并且所述第一振蕩器的預給定的輸出狀態(tài)觸發(fā)所述第一振蕩器從 所述第二振蕩速度到所述第一振蕩速度的轉變； 計數(shù)電路，所述計數(shù)電路被配置用于對在所述第一振蕩器從所述第一振蕩速度到所述 第二振蕩速度的兩次轉變之間所述第一振蕩器的和/或所述第二振蕩器的時鐘周期的數(shù)量 進行計數(shù)； 輸出電路，所述輸出電路被配置用于基于所計數(shù)的時鐘周期的數(shù)量輸出隨機數(shù)。2. 根據(jù)權利要求1所述的隨機數(shù)生成器，其中，所述第一振蕩速度大于所述第二振蕩速 度。3. 根據(jù)權利要求1或2所述的隨機數(shù)生成器，所述隨機數(shù)生成器包括觸發(fā)器，所述觸發(fā) 器被配置用于存儲用于控制所述第一振蕩器的振蕩速度的控制量，其中，通過所述第一振 蕩器的預給定的輸出狀態(tài)將所述控制量設置為第一值，并且通過所述第二振蕩器的預給定 的輸出狀態(tài)將所述控制量重置為第二值。4. 根據(jù)權利要求1至3中任一項所述的隨機數(shù)生成器，其中，所述第一振蕩器的預給定 的輸出狀態(tài)是所述第一振蕩器的上升時鐘邊沿，并且所述第二振蕩器的預給定的輸出狀態(tài) 是所述第二振蕩器的上升時鐘邊沿。5. 根據(jù)權利要求1至4中任一項所述的隨機數(shù)生成器，其中，所述計數(shù)電路包括第一計 數(shù)器和第二計數(shù)器，所述第一計數(shù)器被配置用于對在所述第一振蕩器從所述第一振蕩速度 到所述第二振蕩速度的兩次轉變之間所述第一振蕩器的時鐘周期的數(shù)量進行計數(shù)，所述第 二計數(shù)器被配置用于對在所述第一振蕩器從所述第一振蕩速度到所述第二振蕩速度的兩 次轉變之間所述第二振蕩器的時鐘周期的數(shù)量進行計數(shù)，以及所述輸出電路被配置用于基 于所計數(shù)的所述第一振蕩器的時鐘周期的數(shù)量以及基于所計數(shù)的所述第二振蕩器的時鐘 周期的數(shù)量來確定所述隨機數(shù)輸出。6. 根據(jù)權利要求1至5中任一項所述的隨機數(shù)生成器，其中，所述輸出電路被配置用于 基于所計數(shù)的所述第一振蕩器的時鐘周期的數(shù)量和所計數(shù)的所述第二振蕩器的時鐘周期 的數(shù)量的數(shù)對到隨機值的雙射映射來確定所述隨機數(shù)輸出。7. 根據(jù)權利要求1至6中任一項所述的隨機數(shù)生成器，其中，所述輸出電路被配置用于 基于所計數(shù)的所述第一振蕩器的時鐘周期的數(shù)量和所計數(shù)的所述第二振蕩器的時鐘周期 的數(shù)量的級聯(lián)來確定所述隨機數(shù)輸出。8. 根據(jù)權利要求1至7中任一項所述的隨機數(shù)生成器，所述隨機數(shù)生成器包括檢測電 路，所述檢測電路被配置用于確定所述第一振蕩器從所述第一振蕩速度到所述第二振蕩速 度的轉變。9. 根據(jù)權利要求8所述的隨機數(shù)生成器，其中，所述檢測電路被配置用于當所述檢測電 路檢測到所述第一振蕩器從所述第一振蕩速度到所述第二振蕩速度的轉變時輸出指示發(fā) 生了所述第一振蕩器從所述第一振蕩速度到所述第二振蕩速度的轉變的信號。10. 根據(jù)權利要求9所述的隨機數(shù)生成器，其中，所述計數(shù)電路被配置用于基于由所述 檢測電路輸出的信號對時鐘周期的數(shù)量進行計數(shù)。11. 一種處理裝置，所述處理裝置包括根據(jù)權利要求1至10中任一項所述的隨機數(shù)生成 器，所述處理裝置被配置用于基于所輸出的隨機數(shù)來實施安全操作。12. 根據(jù)權利要求11所述的處理裝置，其中，所述安全操作是加密操作。13. 根據(jù)權利要求11或12所述的處理裝置，其中，所述處理裝置是芯片卡。
【文檔編號】G06F7/58GK105912301SQ201610101609
【公開日】2016年8月31日
【申請日】2016年2月24日
【發(fā)明人】M·布奇, R·盧奇
【申請人】英飛凌科技股份有限公司