近日，永利集团系统结构研究室硬件安全小组提出并实现了一种具有高吞吐率、可移植性的真随机数发生器（TRNG）结构，相关成果以“High-Throughput Portable True Random Number Generator Based on Jitter-Latch Structure”为题发表在电子工程类国际著名期刊IEEE Trans. Circuits Syst. I, Reg. Papers（2021, 68(2):741-750）。

在高可靠的加密要求下，基于现场可编程门阵列（FPGA）的真随机数发生器设计受到越来越多的关注。硬件真随机数发生器相较于算法实现的随机数发生器，具有随机性好、吞吐率高和资源开销小的优点。现有的基于FPGA的硬件真随机数发生器存在诸如随机性不稳定和可移植性差的问题。为了进一步提高随机数生成器的随机性、可移植性和吞吐率，该团队研究并设计了一种抖动锁存器结构（Jitter-Latch Structure），可以准确地对由抖动引起的不确定状态进行采样和锁存。

该设计结构已通过电子设计自动化（EDA）工具进行了验证。在0°C–80°C温度环境和1.0±0.1 V输出电压的条件下，采用自动路由模式在Xilinx Spartan-6和Virtex-6 FPGA上对所提出的结构进行了测试。该方法可以有效提高抖动的覆盖范围，减少偏移现象。研究结果表明，设计的TRNG在随机性、鲁棒性和可移植性方面均具有出色的性能，吞吐量达到100 Mbps。
  该论文得到国家自然科学基金项目的资助。304永利集团官网入口为该论文唯一署名单位，作者包括王鑫宇（研究生）、梁华国教授、易茂祥教授、黄正峰教授、戚昊琛副教授、鲁迎春老师（第一通讯作者）等。

论文链接地址：https://doi.org/10.1109/TCSI.2020.3037173

（鲁迎春 图/文  赵金华/审核）