1240201 玖、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明乃關於亂數產生裝置，尤其是sl私、m /、疋關於適用於密石·! 化（Cipher Coding，encryption)運算（alg〇rithm)之亂數產生 裝置。 ^ 【先前技術】 於密碼化運算系統等當中，為了確保安全性，經常书 用亂數。做為此情況下的亂數，—般乃採用以m系列 (Maximum Length Code，最長符號系列）等為代表之卢 擬亂數（pseudo random number)。]y[糸別々々咕 1 — ；糸列付唬可藉由眾所望 知之線形移位暫存器符號產生器來產生。 做為上述虛擬亂數以外的亂數，鲂 默軏為人知者有利用肩 子核的隨機衰變（decay)現象，或是電氣 ’ .^ ^ 毛虱濉曰寺自然現象戶斤 產生之物理亂數。即使於密碼化運算系統等當中， 用此物理亂數來取代上述虛擬亂數 二]，、牙1
文獻n。 ”月^ (例如蒼照專利 [專利文獻1J 曰本特開2 0 0 0 - 6 6 5 9 2號公報。 【發明内容】 然而，以Μ系列等為代表 ——入α 、心妖，+見得為 :二一⑺的亂數，就確保安全性的觀點來看 “交不適當。因為虛擬i數是由一定的算術過程或是 的組合所產生，因此只要賦 〃要賦予相同的初期條件， 相同的值，故有可能推測出亂數。 315216 1240201 此外，一般上因為物理II备盘 亂数為镟弱的信號，因此，為 了使用於密碼化的運算系統當中，通常乃藉由放大器來放 大至可使用的程度。然而，在上述整體過程有可能受到電 場與磁場的影響，並且在藉由意圖性的或是非意㈣㈣ 加，來操作亂數的產生機率，會有降低安全性的情形。 <本發明之乳數產生裝置，具備可輸出多數的不同虚擬 亂數糸列的亂數模式之虛擬亂數產生手段、產生物理亂數 之物理亂數產生手段，及根據上述物理亂數產生手段所產 生之物理亂數，來切換上述虛擬亂數產生手段所輸出之乳 數的虛擬亂數系列之切換手段。亦即，根據上述本發明之 亂數產生裝置，因為藉由物理礼數來切換並輸出多數的不 同虛擬亂數，因此相較方〜僅救用 叙、僵彳木用以往的虛擬亂數之亂數產 生裝置’彳降低亂數的預測性。此外，因為並未採用物理 亂數來做為直接的輸出亂數，因此’即使從外部對物理亂 數產生手段施加任何操作，亦對輸出就數的預測性之影 響，相較於以往的裝置要低上許多。 上述本發明之乱數產生裝置，可藉由種種型態來實 現。例如，上述本發明之乱數產生裝置可如下列構成，亦 即，上述虛擬亂數產生手段包含線形移位暫存器 器，而上述切換手段為根據上述物理亂數產生手段所"產生 之物理亂數’來切換往上述線形移位暫存器符號產生器的 回饋輸入值之反轉/非反轉。 °° 即 此外，上述本發明之數產生裝置可如下列構成，亦 上述虛擬亂數產生手段包含線形移位暫存器符號產生 315216 1240201 器，上述切換手段為根據上述物理亂數產生手段所產生之 物理亂數，來切換來自上述線形移位暫存器符號產生器的 輸出值之反轉/非反轉。 此外’上述本發明之亂數產生裝置可如下列構成，亦 即，上述虛擬亂數產生手段包含線形移位暫存器符號產生 器，並產生根據該線形移位暫存器符號產生器的分接（tap) 的不同組合之多數的回饋輸入值，而上述切換手段根據上 述物理亂數產生手段所產生之物理亂數，來切換，從上述 所產生的多數的回饋輸入值當中之回饋輸入於該線形移位 暫存為付號產生器的回饋輸入值。 此外，上述本發明之亂數產生裝置可如下列構成，亦 即’上述虛擬亂數產生手段包含，產生根據預定的分接的 組合之第一回饋輸入值之線形移位暫存器符號產生器，及 接收該第-回饋輸入值，與上述線形移位暫存器符號產生 器同步來進行預定位元數的位元移位，並將該輪出做為第 二回饋輸入值之正反器⑼p_flop)’而上述切換手段為根據 上述物理乱數產生手段所產生之物理亂數，來切 述弟一f是第二回饋輸入值當中之回饋輸入於上述線形移 位暫存器符號產生器的回饋輸入值。 夕 此外，於上述本發明之亂數 上述線形移位暫存哭符，吝斗具備檢測 、 曰存的付號產生為的符號列之檢測手段， ί ί=Iί取好於無法藉由上述所檢測出的符號列來產 生有效的或爾而變成有效的虛擬麵 況下，切換至哕卢丨也/ 默的f月 、Μ业撻虬數乐列以外的虛擬亂數系列。藉由 315216 8 1240201 此：於線形移位暫存器符號產生器當中，對有效的虛擬氣 不歹j此抑制變成未產生虛擬亂數之符號列。 八此外，於上述本發明之亂數產生裝置當中，最好具備 ，測上述線形移位暫存器符號產生器的符號列之檢測手 f ’而於無法藉由上述所檢測出的符號列來產生有效的或 奐而又成有效的虛擬亂數系列的亂數的情況下，則反 轉上述符號列的位元值當中之至少之-。根據此構成，於 線形移位暫存器符號產生器當中，對有效的虛㈣數系 列，能抑制變成未產生虛擬亂數之符號列。 【實施方式】 [第1實施型態] 弟1圖係顯示，關於本實施型態之亂數產生裝置i 〇 的構成圖，第2圖係顯示，藉由亂數產生裝置i 〇所產生的 ^個Μ系'列的循環模式之圖式，帛3圖係顯#，關於物理 說數產生器1 4的構成圖。 亂數產生裝置1 〇包含，虛擬亂數產生部丨2、物理亂 數產生器14’及切換部16。於此當中，虛擬敗數產生部 12具備至少]個線形移位暫存器符號產生器，並可輸出多 數的不同虛擬亂數系列（例如Μ系列）的亂數模式。於本 實施，態當中’設置包含縱向連接的多數的正反器之移位 暫存器18,及輸出纟自於預定的多數個分接#置的輸出值 之互斥邏輯和（exclusivedisjuncti〇n)之互斥「或」（似】仍⑽ OR)之EXOR閘20，藉由上述，來構成輸出M系列亂數之 、、桌形移位暫存裔符號產生器。於第】圖的例子當中，移位 315216 9 1240201 ^存器1 8為具備】7偏x c 0口 反态，且因應時脈（CK)來進行 位凡心位之17段移位 3個 曰仔。。並根據來自於輸入側起算第 ϋ弟個正反器的分接輸出N輸H，Q1& :準產)生：？輸入值（移位暫存器…輸入;「〗」(高 Y羊）或疋「0」（低位準））。 20的t"!般的線形移位暫存器符號產生器當中，EX0R閘 .心75直接回饋輸入於移位暫存器…而於本實施型 =二職問20的輸出乃介於切換部Μ，而輸入於 ^ \子益1 8 °切換部1 6乃根據來自物理薦L數產生器1 4 ^理^數輸出（二進碼（Mnary⑶心)），來切換成為回饋輸 “自EX〇R閘20的輸出值之反轉/非反轉。亦即該 理亂數輸出，乃可謂切換控制信號。在第】圖之例中， 切換部做為EX0R閘的構成。ex〇r閉在兩個輸入值為 不一致的情況下’輸出「1」，而於一致時，輸出「0j。因 此’於物理IL數輸出值為「h時，於切換部Μ當中，使 閘20的知出值反轉，另—方面’於物理亂數輸出值 為B寺’則不進行反轉。亦即，切換部因應物絲 數輸出值’來切換’使來自ex〇r閘2〇的輸出值反轉並 U為回釦輻入值，或是不進行反轉而直接做為回饋入 值。 藉由上述切換部1 6的動作，虛擬亂數產生部1 2可產 生2個不同的虛擬亂數系列。於g }圖的例子當巾，當物 理虬數輸出值為r 〇」肖，於切換部} 6當中回饋輸入值並 不進行反轉’因此於虛擬I數產生部12當中，根據時脈信 315216 10 號（CK)而產生以2]7]次 (第2圖（〇)，另一方面，當物衣理改變之M系列1-1 於切換部16當中回饋輸入^進^里亂，輪出值為「1」時， 信號（CK )而產生以2】7〗h亍反奂，因此同樣根據時脈 卜2(第2圖（b))。所謂的Μ系展來猶環改變之Μ系列 變化模式雖相同，但是符號為相：：：及Μ系列1-2為’ 亂數系列來處理。藉由此，、 可做為不同的虛擬 切換部Ϊ6的切換信號，因此可辟：二物理礼數來控制賦予 數系列的移位暫存器的中途：木用產生這邊的虛擬亂 系列來切換至這邊的虛㈣匕數:列而邊的虛擬亂數 擬亂數车^ ^ J，來達成無法預測之虛 擬亂數糸列。此外，2個虛擬I數系列 產生頻率各為21M及2】6、2 」^」的 若是藉由•的對稱比例，因此 5ll「n h 「 換#工制2個虛擬i數系列，則可達 」；’ 1」的頻革分佈狀態為接近理想狀態之效果。 帛81所不& ’物理亂數產生器' 1 4具備物理IL數 源14:、放大電路14b，及二進位化電路14C。在這當 物理亂數產生源i 4a為能根據自然現象來隨機產生變 化信號者’例如’如上述專利文獻1所揭示般，可包含產 2，於具有接合的電路路徑當中所產生的雜音信號之半導 體2件。此外，並不限定於此，亦可採用利用放射性物質 的衷變者等，來做為此物理亂數產生源。於物理亂數 產生源1 4a所產生的信號，於放大電路丨4b當中放大，再 於一進仅化電路14c當中進行二進位化處理。二進位化電 路1 4c於預定的抽樣時脈當中，比較所放大的信號振幅及 11 315216 !24〇2〇1 預疋的閾值，例如於所放大的信號的振幅高於預定的閨值 2情況下’輸出「丨」，相反的，於所放大的信號的振幅低 :預定的閾值的情況下’輸丨「〇」。如此，藉由物理亂數 ^生器14,來產生顯示M」或是「0」之預定電麼的物理 Θ 出值。此外’二進位化電4 14e的閾值位準雖然可 ::設定，但一般而言乃設定為…及「〇」的發生機率 +為1比i者。於二進位化電路14c當中，亦可僅僅以 二預定的閾值來比較所放大的信號的振幅，而來產生輸出 信號的方式來構成。 如此，根據本實施型態之亂數產生裝置10，不僅是藉 由物理虬#支’來切換輸出2個不同的虛擬亂數系列當中之 :者’還可有效利用移位暫存器的中途資訊，來改變2個 列的回饋狀態。藉由此’相較於僅採用虛擬亂 月況’亂數的預測變得更難。此外，因為並未直接採 =理此數來做為輸出乱數’因此，即使從外部對物理亂 -生手段施加任何操作，對輸出亂數的預測性之令塑， 相較於以往的裝置變得相當低。 … [第2實施型態] 第4圖係顯關⑤本實*型態之此數產生裝置π 的構成圖，亂J數產峰奘罟 座生衣置30包含，虛擬亂數產生部32、 物理亂數產生器i 4，及切換邱 刀換邛36。在此，關於與上述實施 型恶相同的構成要素，乃賦予 μ ,、 武予相同付唬亚令略重複部分的 說明。 於本實施型態之虛擬敗數產生部32當中，藉由切換 315216 12 1240201 部36,對來自線形移位暫存器符號產生 轉或是非反轉，並仓……座生。。的幸刖出值進行反 構成了包含r位斜六 數。於第4圖的例子當中， 夕曰存器18及EX〇R閘20之血型的嗖 位暫存器符號產生器， /、孓的、、泉形移 第1 7個位元）的Q _少曰子1 8的預定位兀（例如 .^ ^輸出及Qb輸出（Q輸出的反轉輸出） 各輸入於切換部36。 锊叛出）， 切換部36具備2個AND閘36a、36b，對於1中之 的AND閘36a，輪 丁、“千之一 理亂數產生哭14所於中 及介由反相器36c而從物 間3化，則輪^了^之物^數輸^對於另—個亀 物理乳數輸出。4 2’广來自物理亂數產生器14之 然後，這2個A仙閘36a、36b的輪屮 被輸入於OR閘3 6d，a W出’ 此0R閘36d的輪出為輸出亂數。
=如此的切換部36，因應物理亂數輸出，來使Q輪 出或疋Qb輸出當中之任一 ，J 輸出值為nANDn36 亦即，於物理焉1數 ND閘36a的輸出值必定為「〇」，並 且AND閘36b的輪出佶咖nk认， ，、Q輸出值相同，因此亂數輸出 值與Qb輸出值相同。相 相反的，灰物理亂數輸出值為「〇 …仙間36b的輪出值必定為「〇」，並且娜閘— 的輸出值與Q輸出值相同，因嶋輸出值"輸出值相 :。亦即’錯由切換部36的作用，物理亂數輸出值為「U :’反轉Q輸出值後的值為輸出亂數，相反的於物理亂數 輸出值為「0」時’ q輪出值直接成為輸出亂數。因此，本 實施型態之繼生裝置3〇亦與上述第2實施型態相同， 可錯由物耗數’來切換並輸出第2圖所示之2減數系 3]52]6 1240201 列（以/系列1 — 1及％系列卜2)。亦即，根據如此的構成， 亦可心得與上述第1貫施型態相。 [第3實施型態] 第5圖係顯不，關於本實施型態之亂數產生裝置4〇 的構成圖’此外，第6圖係顯示，由亂數產生裝置所產 生之2個M系列的循環模式之圖式。亂數產生裝置40包 各，虛擬亂數產生部42、物理亂數產生器丨4，及切換部 46在此，關於與上述實施型態相同的構成要素，乃賦予 相同符號並省略重複部分的說明。 於本實施型態之虛擬亂數產生部42當中，可產生， 根據線形移位暫存器符號產生器的分接的不同組合之2種 員的回饋輸入值。然後，藉由物理亂數，來決定EX〇R閘 2〇b的輸出之通過/切斷。具體而言，於第5圖的例子當中， 又置#夕位暫存益1 8，及針對不同的分接輸出組合來各自輪 出互斥邏輯和之多數的EX0R閘20a、20b、2〇c，來做為 線形移位暫存器符號產生器。EX〇R閘2〇a輸出，從移位 暫存姦1 8的輸入側起算第3個及第丨7個的分接輸出（， QU)的互斥邏輯和，而EX〇R閘20b輸出，從移位暫存 器is的輸入側起算第}個及第2個的分接輸出（卩卜) 的互斥邏輯和。EX0R閘20a的輸出乃直接輸入於ex〇r 閘20c中，而ex〇r閘2〇b的輪出，則介由AND閘（切 換部）46而輸入於EXOR閘2〇c中。而來自物理亂數產生 器丨4之物理亂數輸出，則輸入於ANd閘46。 於此構成當中，於物理亂數輸出值為「丨」的情況下， 315216 14 1240201 AND閘46的輸出值因與EXOR閘20b的輸出值相同，故 從EXOR閘20c當中，輸出了 EXOR閘20a的輸出值及 EXOR閘20b的輪出值的互斥邏輯和，來做為往移位靳存 器1 8的回饋輸入值。另一方面，於物理亂數輪出值為「〇 的情況下，AND閘46的輸出值必定為「〇」，因此，來自 EXOR閘20c的輸出值，與EX〇R閘2〇a的輪出值相同。 亦即，於物理亂數輸出值為r 〇」時，根據分接輸出（卩3， Q 1 7 )之回饋輸入值為有效，因此於虛擬亂數產生部當 中，產生Μ，系列3」（第6圖（a))，另一方面，於物理亂 數輸出值為「1」時，根據分接輸出（Q1，q2，Q3，Q17) 之回饋輸入值為有效，因此產生M系列3_2(第6圖（b乃。 如此，本貝施型態之亂數產生裝置40，亦可藉由物理亂 數，來切換並輪出2個亂數系列（M系列3_丨及M系列 3-2)。 [第4實施型態] 第7圖铩？項示，關於本實施型態之亂數產生裝置5 〇 、構成圖此外，第8圖係顯示，由亂數產生裝置5 〇所產 生之3個Μ系列的循環模式之圖式。亂數產生裝置5〇包 含：虛擬亂數產生部52、物理亂數產生器14，及切換部 在此關於與上迷實施型態相同的構成要素，乃賦予 相同符號並省略重複部分的說明。 本貝知型恶之虛擬亂數產生部5 2當中，可產生， 根據線形移位新在哭 θ存。。付#b產生器的分接的不同組合之3種 類的回饋輪入值。麸德， …'设，糟由物理亂數，來決定上述3種 ]5 315216 1240201 類的回饋輸入值當中何去士 ^ 工火丄 者有效。具體而言，於第7圖的例 子§中，設置移位暫存哭1 δ ^ ^ 也认， 8 ’及根據不同的分接輸出組合 來輪出輪入值的互斥邏輯 科和之多數的EXOR閘20a、20b、 2〇c、20d，來做為線形 9Π ^ 牙夕位暫存器符號產生器。EXOR閘 a輪出，從移位暫存哭 °。1 8的輸入側起算第3個及第1 7 们的分接輸出（q3，q 私山 ^ )的互斥邏輯和，而EXOR閘20b 季別出，從移位暫存器1 8的於 技仏山/ ^別入側起鼻第1個及第2個的分 接輪出（Ql，Q2)的石*^ 屮w 斥避輯和，此外，EXOR閘20c輸 耠屮r η ^入側起异弟4個及第7個的分接 =ΓΩ7)的互斥邏輯和，0-的輸出乃直 則八EX〇R閘2Gd中，而EX0R閘2Gb、20c的輸出， P二:由綱閉56卜5。及收問-，而輸入於£歷 間2〇d中。此外，來自三 開糾、〜&的輸出’被輸入於娜 於本實施型態當中，二公 及 μ 一 刀頻為 56a、AND 閘 56b、56c 具有戊辦i6d具備做為切換部56的功能。於此構成當中， 產生。。白知的構成之三分頻器…，將來自於物理亂數 f)「M「之物理乱數輸出做為時脈，以「。」、「。」(模式 來循：更：」(模式”’、、「丨」(模式”的三種模式， 即^更新該w輸出值及Q2輸出值。然後於模式卜亦 出值為「0 ，於μ· !·主 」T 〇R严甲 1 56d的輪 回錄於入枯 ’ ΕΧ〇Μ 2〇3的輸出值乃做為 亦即二值而輸入於移位暫存器】8。同樣的，於模式2, 別出值·「〗」，Q2輸出值··「〇」時，⑽閉5 3]52]6 ]6 1240201 輸出值與EXOR閘20b的輸出值相同。R μ u此，於此情況下， 當中，輸出TEX〇M2〇a的輪出值與 HOR閘20b的輸出值的互斥邏輯和，來做為往移位暫存 器18的回饋輸入值。此外，於模式3,亦即Qi輸出值：「〇」， Q2輸出值：「1」時，OR開56d的輸出值與Ex〇R閘1 的輸出值相同。因此，於此情況下，從EX0R閘20d當中， 輸出了 EXOR問20a的輸出值與EX〇R閘2〇c的輪出值的 互斥邏輯和，來做為往移位暫存器18的回饋輸入值。亦 即，於每次更新物理乱數輸出之㉟，於虛擬乱數產生部U 當中，產生，[1]根據輸入於EX0R閘2〇a的分接輸出（⑴， Q17)之回饋輸入值為有效之“系列4-1 (第8圖（〇、 [2]根據輸入於£又011閘2〇a、2〇b的分接輸出（qi，q2, Q3 ’ Q 1 7 )之回饋輸入值為有效之M系列4_2(第8圖（b ))， 及[3]根據輸入於^⑽閘2〇a、2〇c的分接輸出（⑴， Q4 ’ Q7 ’ Q17)之回鎮輸人值為有效之M系列4_3 (第8 圖（c ))。如此，本實施型態之亂數產生裝置5〇，可藉由 物理亂數’來切換並輸出3個亂數系歹“ M系列4]、Μ 系列4 - 2及Μ系列4 - 3 )。 [第5實施型態] 第9圖係顯示，關於本實施型態之IL數產生裝置60 的構成圖，此外，第10圖係顯示，由亂數產生裝置⑻所 產生之2個Μ系列的循環模式之圖式。亂數產生裝置6〇 包含，虛擬亂數產生部62、物理亂數產生器】4，及切換部 66。在此，關於與上述實施型態相同的構成要素，乃賦予 17 3]52]6 I240201 相同符號並省略重複部分的說明。 於本實施型態之虛擬乱數產生部62當中，乃使獲得 回饋輸入的分接（回饋輸入的基礎之分接）為相同，並且 二變更移位暫存器的位元數的方式來構成，並藉由物理亂 數，來決定變更該移位暫存器的位元數。具體而言，於第 9圖的例子當中，…5段的移位暫存器Μ，及縱向連續 :置的2個正反器62a、62b，及針對預定的分接輸出組合 釆輛出互斥邏輯和之£Xr)R M + π 耳才之lx011閘20e，來做為線形移位暫存 一寸就f ί為。EX〇R閘2〇e幸俞出，從移位暫存11 68的輸 Z起异弟i個及第15個的分接輸出（w，卩⑴的互斥 #❿EX0R严甲1 20e的輸出，則輸入於前段側的正反 态 62a，及 AND 閘 66a。 切換部66具備2個獅閉66&、66卜 AND閘66a當中，弘 /、τ之的 理紅激甚斗 调了〇R閘20e的輸出，及來自物 當中，於'14的物理亂數輪出。於另一個AND閘66b 生器 7Q知出’及介由反相器66c而從物理就數產 6 /出之物理亂數。然後，這2個AND閘66a、 被輸入於移位暫存器68。
問=幸=㈣…因應物理出’來使EX0R 即，於物理2::::::的輸… 必定為「〇 ^出值為〇」時’娜問66a的輸出值 輸出值相同」^娜問_的輸出值與正反器㈣的 OR閘66d的輪出值與正反器62b的輸 315216 18 1240201 出值相同。相反的，於物理亂數輸出值為「L日寺，and 閘66b的輸出值必定為「〇 ,，* α 疋巧υ」亚且AND閘66&的輸出值與 EX〇R閘20e的輸出值相同田 J因此OR閘06d的輸出值與 EXOR閘20e的輸出值相同。亦 〆、 J 即，猎由切換部66的作用， 物理亂數輸出值為「〇」 暫存器一部分的功能， 之1 7段的移位暫存器， 之回饋輸入值為有效之 日守，正反器02a、62b亦具備移位 並藉由包含這些正反器62a、62b 來產生根據分接輸出（q3，q j 7 ) M系列5-1 (第10圖（a))。另一 方面，於物理此數輸出值為「1」日夺，正反器62a、6213為 無效’並藉由15段的移位暫存器68，來產生根據分接輪 出（Ql ’ Q15 )之回饋輸入值為有效之M系列(第w 圖⑴）。如此，本實施型態之就數產生裳置60可藉由物 理亂數，來切換並輸出藉由段數不同的2個移位暫存器所 產生之亂數糸列（Μ系列5 -1及μ系列5-2 )。 [第6實施型態] 第11圖係顯、，關於本實施型態之|L數產生裝置π 的構成圖，亂數產生裝置7G包含，虛擬亂數產生部7?、 物理亂數產生器' ]4,及切換部16。本實施型態之虛擬I數 產生部72,除了於移位暫存器78(18)内設置後述之檢測電 路78a的點之外，其他與第〗實施型態的虛擬乱數產生= 相同，因而可產生第2圖所示之M系列丨_丨及M系列 ]-2。在此，關於與上述實施型態相同的構成要素，乃賦予 相同符號並省略重複部分的說明。 於線形移位暫存器符號產生器當中，無法藉由移位暫 315216 19 1240201 存器内的符號列來產 的所有位元 產生：列符號。例如’於移位暫“ ,,. 」的炀况下，無法產生Μ系列1β1， 糸列1 - 2。方〜禮At太1 以允 、月匕產生1個虛擬亂數系列符號之 立丨 曰吞态付唬產生器當中，例如口要绅 使t期值做為前述的符號列即可，但是如：述實 變更二)·:、：進饤動作之際，所產生的虛擬亂數系列產生 不則最好採取，使移位暫存器内的符號列， 此方L 擬离匕數系列未產生該系列之對策。因 ，，方二本貫施型態之㈣產生袭置7G的構成中，乃於上述 弟1貫施型態之亂數產生裝置10 工丨付加心測電路78a、 爪，閘82a、82b，正反184a、84b，及正反器80。 ^此針對上述附加的構成要素加以說日月。I自於物理 虬數產生益14的輸出（物理亂數輸出）被輸入於正反器 80。於本實施型態當中，物理亂數 ^ 不Μ糸列：U1 (第2圖（a))者， Γ Ί Γ物理虬數輸出值 」乃。規定為顯示Μ系歹卜2(第2圖（b))者。而於移 位暫存态7 8的所有位元之值為「ί時 寸則檢測電路78a 則1」於AND閘82a (例如輸出所有位元值之邏輯積 (AND )。又檢測電路78b於移位暫存器78的 、 ° 叼所有位元值為 「〇」時，在AND閘82b輸出「丨」（例如輸出所有位元白、'、 反轉值之邏輯積）。而檢測電路78a的輪出月 兀的 ^ 、 及正反器8 〇的
Q輸出’被輸入於AND問82a，而AND 甲2a的輪出被 輸入於正反器8 4 a。此外，檢測電路7 8 b的^山 、J视出及正反哭 3152]6 20 1240201 80的Qb輸出，被輸入於AND閘82b，而ΑΝη η 丄mu闲82b的 輸出被輸入於正反器84b。然後，正反器84a的輸出乃做 為重設信號（R輸入），且正反器84b的輪出做為設定信號 (s輸入），被輸入於正反器80。於第u圖的例子當;广 檢測電路78a、78b乃内藏於移位暫存器78内，但亦可連 接於移位暫存器78的外部。 Γ 於士上述構成當中，移位暫存器78的所有位元之值為 」時，一旦物理亂數輸出值從「〇」改變為「丨」的話， 則正反11 8G的值變成「i」，Q輸出值變成「1」。此外 於檢測電路78a的輸出值為…，因此娜閘8 值為「1」。而正反器…的值變成…，所以重設二： 正反器8。内。因此，於此情況下，正反器:: 為〇」。亦即，根據上述構成，可防止於 暫存器78當中，弗Λ 土立丄 丘万、私位 形成未產生Μ系列卜丨（第2圖（ 符號的狀態（亦即所有位元之值為「0」)。 、 另方面，移位暫存器7 8的所有位元之值為「〇护 一旦物理亂數輪屮 /λ 」寸’ 季別出值ki」改變為Γ 〇的話， 8〇的值變為「〇 ，认， 則正反杰 ϋ」Qb輸出值變為「1」。此外，由於#、gl 電路78b的輸出值 由方、仏測 马工」，因此AND閘82b的輪出值變 為1」。而正又 口。84b的值變為「i 所以設定 入於正反器80内。因卜认 夂七唬破輪 「〇」改變為「] ，：此情況下’正反器80的值從 存器78當中，二：即’根據上述構成，可防止於移位暫 號的狀態（亦即所有：生M“"_2(第2圖（b))的符 汀有位兀之值為「1」）。 315216 21 1240201 此外，藉由正反器84a、84b的輪出，來改 器78的至少1個位元之值，亦 又私位暫存 若是使正反器84a的輸出，做為構成移 内口’ 少i個正反器之重設信號的話 子78内的至 值為「〇」，所以可防止未產位元）的 内的…正反器之重設信號的話，因為器78 的值為「1」，所以可防止未產生…μ反盗（位元） 座生Μ系列】_2的符 以上，乃針對本發明的較佳實 ^的狀您。 是本發明並不限定於上述勺能—心“加以5兒明，但 種種的等效電路决」 Η恶所示之構成，亦可藉由 低裡曰7寻议电路來實施。例如， 舉例說明了，藉由具備17段*/15逑貫施型態當中’乃 移位暫存器符15段移位暫存器之線形 數之丨主 ^為，來產生數種M系列符號的虛擬亂 …限定於此，亦可為以外的段數的移位 曰存為或疋基於分接的 乃以上述第丨h P 乐列。上述第6實施型態 每妒亦貝也型怨為基礎來舉例顯示，但是同樣的， 適用於其他實施型態。此外，於 3 主弟6貫施型熊去 ^ ^ ^ i ^ 55 " ，乃將來自於移位暫存器的最終段的 反器二做“數輸出，但是亦可使來自於其他正 饋值做為礼數輸1L數輸出’亦可將輸入於移位暫存器的回 發明之效果： 根據本發明，m 亂數么Μ ^ '為赭由物理亂數，來切換多數的虛擬 ^*3^ 夕丨 J 當中 ~、 為有效’因此於適用在很難以預測密碼 315216 22 1240201 化的運算系統等時 可產生安全性極高之亂數。 【圖式簡單說明】 第1圖係卜員不’關於本發明的帛i實施型態之亂數產 生裝置的構成圖。 第2圖⑷及(b)係顯示，藉由本發明的第工實施型態之 I數產生裝置所產生之虛擬數系列之_例之圖式。 第3圖係顯不，關於本發明的實施型態之物理亂數產 生器的構成圖。 第4圖係顯示，關於本發明的第2實施型態之亂數產 生裝置的構成圖。 第5圖係顯示，關於本發明的第3實施型態之乱數產 生裝置的構成圖。 第6圖（a)及（b)係顯示，藉由本發明的第3實施型態之 亂數產生t置所產生之虛擬亂數系列之一例之圖式。 第7圖係顯示，關於本發明的第4實施型態之亂數產 生裝置的構成圖。 第8圖（a)至（c)係顯示，藉由本發明的第4實施型態之 亂數產生裝置所產生之虛擬亂數系列之一例之圖式。 第9圖係顯示，關於本發明的第5實施型態之亂數產 生裝置的構成圖。 第1〇圖（a)及（b)係顯示，藉由本發明的第5實施型態 之亂數產生裝置所產生之虛擬IL數系列之一例之圖式。 弟1 1圖係》頃示’關於本發明的第6實施型態之亂數 315216 23 1240201 產生裝置的構成圖。 10、 30、 40 、50 ^ 60 > 70 亂數產生裝 置 12、 32、 42 、52 、62 、72 虛擬亂數產 生部 14 物理亂數產 生器 16、 36、 46 、56 '66 切換部 18、 68、 78 移位暫存器 20 > 20a、20b 、20c 、20d > 20e EXOR 閘 36a 、36b N 56b、 56c ' 6 6a 、66b 、 82a 、 82b 36c ' 6 6c 反相器 36d 、56d 66d OR閘 56a 三分頻器 62a 、62b 80、； 84a、 84b 正反器 78a 、78b 檢測電路 AND閘 2.4 315216