ADC采样真随机数发生器的熵估计方法研究

2 下载量 130 浏览量 更新于2024-08-13 收藏 2.56MB PDF 举报
"基于ADC采样的真随机数发生器的熵估计" 在信息安全和加密系统中,真随机数发生器(TRNGs)扮演着至关重要的角色。这些TRNGs生成的随机数是许多密码算法和协议安全性的基石。当前,评估特定TRNG结构的安全性时,基于随机模型的熵估计被认为是一种推荐的方法。此外,生成速率也是TRNG性能的重要指标,为了提高比特率,通常会使用模拟数字转换器(ADC)来采样噪声信号。 然而,针对ADC采样进行的熵估计尚未成为研究焦点。这篇研究论文,"基于ADC采样的真随机数发生器的熵估计",由Yuan Ma、Tianyu Chen、Jingqiang Lin、Jing Yang和Jiwu Jing共同撰写,并发表在2019年11月的IEEETRANSACTIONSONINFORMATIONFORENSICSANDSECURITY第14卷第11期上。 论文中,作者提出了一种新的熵估计方法,专门针对使用ADC采样的TRNG。他们通过扩展现有的模型,设计了一个等效模型来估计由ADC采样获得的转换样本中任意单个比特的熵。这种方法旨在更准确地评估ADC采样过程中产生的随机性,从而确保生成的随机数具有足够的不可预测性和均匀性,这是衡量TRNG安全性的重要标准。 在传统的随机数生成中,熵是衡量信息不确定性的一个度量,高熵意味着更高的随机性。对于一个理想的TRNG,其输出应具有最大可能的熵,这样才能保证生成的随机数序列难以预测,符合密码学的安全需求。ADC的引入可以显著提高采样速率,但同时也带来了新的挑战,即如何在高速采样下保持随机数的质量。 论文进一步探讨了在不同参数设置下,ADC采样对熵的影响,以及如何调整这些参数以优化TRNG的性能。此外,作者还可能进行了实验验证,以证明他们的熵估计方法的有效性和准确性,这通常包括与现有方法的比较,以及对实际系统中生成的随机数序列的统计分析。 这篇研究对于理解ADC采样在TRNG中的应用,以及如何对其进行有效的熵估计,提供了深入的理论和实践指导。这对于设计更安全、更高效的随机数发生器,特别是在高速通信和加密应用中,具有重要的实际意义。