Комбинированный генератор случайных чисел на программируемых логических интегральных схемах

Abstract

Показана практическая возможность реализации генераторов случайных чисел на программируемых логических интегральных схемах (англ. FPGA – field programmable gate arrays) путем комбинирования различных физически неклонируемых функций. Предложена компактная и масштабируемая схема цифрового источника случайных чисел на основе асинхронного триггера D-типа, сочетающая в себе характеристики физически неклонируемых функций как статической памяти, так и кольцевого осциллятора. В отличие от существующих генераторов случайных чисел предложенная схема может быть использована для решения задачи неклонируемой идентификации цифровых устройств. Приведены экспериментальные результаты, полученные при реализации предложенной схемы генератора на основе программируемых логических интегральных схем типа FPGA Xilinx Zynq. Описаны основные режимы функционирования, вероятностные и статистические характеристики числовых последовательностей, генерируемых предложенной схемой.