A New True Random Number Generator Based on Differential Variable Ring Oscillator Robust Against PVT Variation

抖动 环形振荡器 随机数生成 随机变量 发电机(电路理论) 戒指(化学) CMOS芯片 计算机科学 物理 电子工程 数学 算法 电信 统计 功率(物理) 光电子学 工程类 量子力学 化学 有机化学
作者
Niloofar Khayyat Salighehdar,Morteza Mousazadeh,Abdolah Khoei
出处
期刊:Journal of Circuits, Systems, and Computers [World Scientific]
卷期号:30 (12)
标识
DOI:10.1142/s0218126621502169
摘要

In this paper, a new true random number generator (TRNG) based on a new variable differential ring oscillator has been presented. In this structure, the ring oscillator’s jitter is considered a random phenomenon. The jitter of the proposed ring oscillator is driven by thermal noise and flicker noise so that the generated jitter is random. In this paper, a new variable differential ring oscillator has been designed. The stage of this ring oscillator is changed randomly in order to create random jitter. A new differential delay cell has been proposed to boost the speed of TRNG and random jitter. The proposed random number generator (RNG) is robust against temperature variations of [Formula: see text]40–120[Formula: see text] and voltage variations from 0.8 to 1.8[Formula: see text]V. The proposed system’s bitrate is 50[Formula: see text]MB/s and its efficiency is 30.03[Formula: see text]Mb/mJ. This process has been implemented in the 0.18[Formula: see text]um CMOS process. Simulation results have been presented in Hspice software and cadence. The output bit images have been displayed by Matlab software.
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