A Compact TRNG Design for FPGA Based on the Metastability of RO-driven Shift Registers

NIST公司 计算机科学 现场可编程门阵列 随机数生成 吞吐量 亚稳态 计算机硬件 并行计算 算法 电信 物理 量子力学 自然语言处理 无线
作者
Qingsong Peng,Jingchang Bian,Zhengfeng Huang,Senling Wang,Aibin Yan
出处
期刊:ACM Transactions on Design Automation of Electronic Systems [Association for Computing Machinery]
卷期号:29 (1): 1-17 被引量:5
标识
DOI:10.1145/3610295
摘要

True random number generators (TRNGs), as an important component of security systems, have received a lot of attention for their related research. The previous researches have provided a large number of TRNG solutions, however, they still failed to reach an excellent tradeoff in various performance metrics. This article presents a shift-registers metastability-based TRNG, which is implemented by compact reference units and comparison units. By forcing the D flip-flops in the shift-registers into the metastable state, it optimizes the problem that the conventional metastability entropy sources consume excessive hardware resources. And a new method of metastable randomness extraction is used to reduce the bias of metastable output. The proposed TRNG is implemented in Xilinx Spartan-6 and Virtex-6 FPGAs, which generate random sequences that pass the NIST SP800-22, NIST SP800-90B tests and show excellent robustness to voltage and temperature variations. This TRNG can consume only 3 slices of the FPGA, but it has a high throughput rate of 25 Mbit/s. In comparison with state-of-the-art FPGA-compatible TRNGs, the proposed TRNG achieves the highest figure of merit FOM, which means that the proposed TRNG significantly outperforms previous researches in terms of hardware resources, throughput rate, and operating frequency tradeoffs.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
刚刚
刘佳佳完成签到 ,获得积分10
刚刚
CipherSage应助Keria采纳,获得10
刚刚
李健的小迷弟应助个木采纳,获得10
刚刚
JamesPei应助LB采纳,获得10
1秒前
1秒前
qu完成签到,获得积分10
3秒前
3秒前
wanna发布了新的文献求助10
3秒前
yan123完成签到,获得积分10
3秒前
科研通AI6应助liaotao采纳,获得10
4秒前
赵一发布了新的文献求助10
5秒前
上官小怡发布了新的文献求助10
5秒前
7秒前
桐桐应助qu采纳,获得10
8秒前
悦耳难摧发布了新的文献求助10
8秒前
8秒前
莫莫完成签到 ,获得积分10
9秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
9秒前
等风等你完成签到,获得积分10
10秒前
无奈青旋完成签到 ,获得积分10
10秒前
科研通AI2S应助dxd500874采纳,获得10
11秒前
silong发布了新的文献求助10
13秒前
14秒前
852应助阳光电脑采纳,获得10
14秒前
陈cxz完成签到 ,获得积分10
14秒前
哒哒哒完成签到,获得积分10
15秒前
15秒前
wzx完成签到,获得积分10
16秒前
杆儿完成签到,获得积分10
18秒前
田様应助张豪英采纳,获得10
19秒前
NexusExplorer应助科研通管家采纳,获得10
20秒前
wanci应助科研通管家采纳,获得10
20秒前
ne完成签到 ,获得积分10
20秒前
情怀应助科研通管家采纳,获得10
20秒前
我是老大应助科研通管家采纳,获得20
20秒前
sherry完成签到 ,获得积分10
20秒前
科研通AI6应助科研通管家采纳,获得10
20秒前
浮游应助科研通管家采纳,获得10
20秒前
李健应助科研通管家采纳,获得50
20秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
The Social Work Ethics Casebook: Cases and Commentary (revised 2nd ed.).. Frederic G. Reamer 1070
2025-2031年中国兽用抗生素行业发展深度调研与未来趋势报告 1000
List of 1,091 Public Pension Profiles by Region 851
The International Law of the Sea (fourth edition) 800
A Guide to Genetic Counseling, 3rd Edition 500
Synthesis and properties of compounds of the type A (III) B2 (VI) X4 (VI), A (III) B4 (V) X7 (VI), and A3 (III) B4 (V) X9 (VI) 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 生物化学 物理 纳米技术 计算机科学 内科学 化学工程 复合材料 物理化学 基因 遗传学 催化作用 冶金 量子力学 光电子学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5416912
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4532992
关于积分的说明 14137590
捐赠科研通 4449022
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2440553
邀请新用户注册赠送积分活动 1432369
关于科研通互助平台的介绍 1409818