19、小型化高随机真随机比特发生器与自动化网络钓鱼检测技术

小型化高随机真随机比特发生器与自动化网络钓鱼检测技术

小型化高随机真随机比特发生器

在数字世界中，随机比特发生器是保护敏感和个人信息免受攻击的关键组件。随机比特发生器主要分为伪随机比特发生器（PRBG）和真随机比特发生器（TRBG）。PRBG通过算法生成看似随机的比特序列，具有确定性；而TRBG则利用自然中的随机性，生成的每个比特都不可预测。

1. 理论背景

设计TRBG需要理解以下五个概念：
- 环形振荡器 ：通常由重复的非门序列组成，最后一个非门的输出连接到环形振荡器的输入作为反馈。为了进行电气模型分析，需要添加一个由电阻（R）和电容（C）并联组成的集总低通滤波器。电阻和电容的值决定了逆变器的有源区域行为。
- 混沌电路 ：通过确定性电路可以轻松产生混沌。混沌发生器产生的时间序列难以预测，混沌产生的失真使电路输出不可预测。混沌电路方程在时序分析方面会产生非常复杂的电路行为，且电路的熵和概率密度函数在可接受范围内。
- 相位检测器 ：用于检测两个输入电压的相位差。在本设计中，使用具有异或输入的D触发器进行相位检测，这种电路简单、稳定，便于进行时序分析。常见的相位检测器类型包括异或门、双端口D触发器、主从D触发器和锁相环（PLL）。
- 亚稳电路 ：用于稳定随机发生器电路，由SR锁存器和LFSR组成，由时钟发生器以10微秒的速度控制。亚稳性参与每个比特生成事件，使电路稳定，受温度和频率变化的影响较小。
- 线性反馈移位寄存器（LFSR） ：