基于GaAs/Al0.45Ga0.55As超晶格芯片自发混沌振荡的8Gb/s物理真随机数实现

• 作者: 刘延飞 李修建 杨东东 陈诚
• 来源期刊: 物理学报
• 关键词: 超晶格 自发混沌振荡 物理真随机数 多位采样
• 年，卷（期）: 2020,（10）
• 所属期刊栏目: 总论
• 页码范围: 134-142
• 页数: 9页
• 字数: 4614字
• 语种: 中文
• DOI: 10.7498/aps.69.20200136

摘要

物理真随机数发生器对密码学和保密通信至关重要.现有随机数发生器,或者复杂庞大,或者受限于器件带宽,不能很好地满足现代高速通信系统的需要.本文提出了一种基于超晶格(superlattices,SLs)芯片的全固态实时高速物理真随机数发生器.通过选取合适直流偏置电压对SLs芯片进行激发,从而产生高频混沌振荡信号作为物理熵源,利用采样频率为2 GHz的多位模数转换器(analog-to-digital converter,ADC)进行量化,生成 12位的二进制随机比特,然后使用现场可编程逻辑门阵列(field programmable gate array,FPGA)抽取最低4位为有效位并进行比特反转以改善其随机性,最终获得了实时速率为8 Gbit/s的随机数.经验证,该发生器产生的随机数通过了随机数行业标准(NIST SP 800-22)的测试,具备优良的统计特性,有望小型化集成到高速通信设备之上.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	刘延飞	火箭军工程大学基础部	25	38	4.0	5.0
2	李修建	国防科技大学文理学院	12	71	5.0	8.0
3	陈诚	火箭军工程大学基础部	4	0	0.0	0.0
4	杨东东	火箭军工程大学基础部	3	1	1.0	1.0