WO2014191201A1 - Generation of random bits - Google Patents

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WO2014191201A1
WO2014191201A1 PCT/EP2014/059739 EP2014059739W WO2014191201A1 WO 2014191201 A1 WO2014191201 A1 WO 2014191201A1 EP 2014059739 W EP2014059739 W EP 2014059739W WO 2014191201 A1 WO2014191201 A1 WO 2014191201A1
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signal
oscillating circuit
input
devices
random
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PCT/EP2014/059739
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German (de)
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Inventor
Markus Dichtl
Original Assignee
Siemens Aktiengesellschaft
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    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F7/00Methods or arrangements for processing data by operating upon the order or content of the data handled
    • G06F7/58Random or pseudo-random number generators
    • G06F7/588Random number generators, i.e. based on natural stochastic processes
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03KPULSE TECHNIQUE
    • H03K3/00Circuits for generating electric pulses; Monostable, bistable or multistable circuits
    • H03K3/84Generating pulses having a predetermined statistical distribution of a parameter, e.g. random pulse generators

Definitions

  • the present invention relates to generating random bits with an electronic oscillator circuit comprising a plurality of imaging devices. For example, a random bit sequence is generated which is used as a binary random number.
  • the proposed devices and methods for generating random bits serve, for example, the implementation of random number generators.
  • random bit sequences are necessary as binary random numbers. It is desired, in particular for mobile applications to operate as little hardware as possible.
  • Known measures to generate random numbers use analogous random sources.
  • ring oscillators and their modifications are used as random number generators.
  • noise sources such as e.g. the noise of zener diodes, amplified and digitized.
  • Digital is connected with analog circuit technology.
  • jitter results from fluctuating throughput times of the signals through the inverters.
  • jitter that is to say an irregular fluctuation in the state changes of the signals sent by the inverters, can be accumulated in the case of multiple passes through the ring oscillator circuit, so that ultimately a random analog signal is produced.
  • an apparatus for generating random bits comprises an electronic oscillating circuit comprising a plurality of imaging devices, wherein a random signal having a random level profile can be tapped off in an oscillating mode at an output node of the oscillating circuit, wherein at least two of the plurality of imaging devices are designed as activatable shutdown devices and wherein the at least two Shutdown devices in an activated state generate a respective output signal and the output signal in the oscillating circuit propagates signal change stops.
  • the proposed device makes it possible to quickly stop a vibration state within an oscillating circuit and thereby reduce a waiting time within which an initial state is assumed.
  • a switch-off signal acting on a single point of the oscillating circuit which suppresses a signal change at this location, can not influence further imaging devices located in the oscillating circuit until the signal change has propagated once in the entire oscillating circuit and a second time to the Deployment signal giving shutdown device passes.
  • a length m of the oscillating circuit ie for example m digital imaging devices, such as inverters within a ring oscillator, at least m-1 oscillation states with full amplitude between the values of logical 0 and logic 1 occur when applying a stopping signal.
  • the proposed device now makes it possible to stop the vibration at several points within the oscillating circuit.
  • complete decay of vibrational states can advantageously be accelerated.
  • an activated state is understood to be a state in which a signal is present at the respective cut-off device, ie, is present, which is a specifiable mode of operation of the electronic device
  • Oscillating circuit triggers. Therefore, it is spoken by an activatable shutdown device. The operation causes the stopping of the electronic oscillating circuit. When activated, the electronic oscillator circuit changes from a vibrating to a non-vibrating state.
  • the initiation of the opposite effect is possible via the turn-off device by the activated state is terminated via an application start signal and the electronic see oscillating circuit changes from a non-vibrating to a vibrating state.
  • the respective shutdown device is then no longer activated.
  • the respective switch-off device has at least one first input and one second input and one output for the respective output signal, wherein the respective second input has a switch-off functionality, so that after application of a switch-off signal at the respective second input the respective Outgoing signals of the turn-off device after a delay time are independent of respective input signals of the respective first inputs.
  • an existing vibration state is interrupted within the oscillating circuit by the respective output signal, that is stopped at least two locations within the oscillating circuit. It may take a short time, regardless of input signals to existing other inputs of the turn-off the respective output signal in the activated state is constant and the decay of the
  • the delay time is predetermined by the technology in which the electronic oscillation circuit is realized.
  • the oscillating circuit is designed digitally or analogously.
  • analog elements such as inverting amplifiers can be installed.
  • the use of completely digital components in the apparatus for generating random bits is also advantageous, since an inexpensive implementation is possible.
  • the respective shutdown device is designed as a logic gate or realized by lookup tables.
  • Ringoszillatorscados this term being the simple ring oscillators as well as Fibonacci- and
  • Galoisringoszillatoren a number of logic gates is fed back.
  • all the gates are in a feedback loop formed by the other gates, so that a signal change at the output of a gate can potentially return to an input of the gate after the path via the feedback loop formed from other gates.
  • Logical functions performed by the mapping devices can also be realized by look-up tables or so-called lookup tables. Lookup tables are particularly applicable to field programmable gate arrays, FPGAs for short. Instead of implementing gates with a corresponding desired functionality, tables are stored which look up the outputs in their memory depending on the input bits. For example, for a number of z input bits, the LUT has 2 addresses.
  • the oscillating circuit is designed as a ring oscillator circuit, wherein of the plurality of imaging devices a number n as Inverter is formed and disposed between the at least two defeat means.
  • Galoisring oscillators to. If necessary, statistical defects in the random bits are compensated by algorithmic postprocessing. Thereby a compression of the measured data takes place, so that the entropy per output bit increases.
  • An oscillation circuit of any length can be realized, wherein a number n of inverters, which do not stop the oscillation, can be arranged between stopping elements, such as, for example, NAND gates. If an additional expenditure of hardware is necessary due to the introduction of the at least two shutdown devices, then this additional expenditure can be compensated for via the number of the at least two shutdown devices on the one hand and the distance between the at least two multiple digital imaging devices within the oscillating circuit on the other hand.
  • the respective shutdown device is formed as a NAND gate or as an AND gate.
  • a NAND gate thus has two functionalities, those of the inverting element within the ring and that of the stopping element, driven by an external one
  • Input signal is a 0 is output.
  • the gate acts as a non-inverting element within the ring without further functionality.
  • the device is part of an FPGA device or an ASIC device.
  • the proposed device is particularly advantageous in an implementation of the oscillating circuit on a programmable logic gate array in the application field or a so-called Field Programmable Gate Array, or FPGA for short.
  • FPGA Field Programmable Gate Array
  • logical functions are realized by lookup tables or lookup tables of fixed input width. Standard is an input width of 4 or 6 bits. For example, as the input width of an inverter is 1 bit, it can be extended to a two-input NAND gate without increased lookup table consumption.
  • ASIC Application Specific Integrated Circuit
  • the device further comprises an intermediate coupled to the output node.
  • memory element which stores a logic level in response to the random signal.
  • a buffer element as a flip-flop.
  • T-flip-flops change, for example, the internally stored logic state at each rising or falling signal edge of the coupled random signal. That is to say, if the random signal fluctuates irregularly between two logic levels, the buffer element supplies a random bit value that depends on the indeterminable number of, for example, rising or falling edges of the random signal. The final random bit is then taken at the output of the T flip-flop at any given time, for example periodically clocked.
  • D-flip-flops which take over the random output signal of the oscillating circuit when a positive or a negative signal edge occurs at its clock input.
  • This clock input can, for example, be assigned a periodic signal, so that random bits are sampled periodically.
  • the oscillating circuit is designed as a Galois ring oscillator or a Fibonacci ring oscillator.
  • Fibonacci and Gallois ring oscillators advantageously rapidly generate random waveforms.
  • a period of time can be predetermined, within which a signal change propagating in the electronic oscillating circuit subsides after the application of a switch-off signal.
  • an electronic oscillating circuit can be carried out over a predefinable period of time or a predefinable number of gate transit times to the request to the data rate of random number generation.
  • the switch-off signal at the respective switch-off device can be predetermined almost simultaneously for the respective switch-off devices by a control device.
  • the simultaneous switch-off at all available shut-off devices represents a maximum time saving.
  • the switch-off signal can be predetermined almost simultaneously with a scan signal. Random bits can be picked up by the sampling or sample signal and at the same time the switch-off signal is given without any further loss of time. This represents an energetically particularly favorable variant of the device.
  • the invention furthermore comprises a method for generating random bits with an electronic oscillating circuit comprising a plurality of imaging devices, wherein in one
  • Vibration mode at an output node of the oscillator circuit a random signal with a random level characteristic is tapped, wherein at least two of the plurality of imaging devices are configured as activatable shutdown devices and wherein by the at least two turn-off devices in an activated state, a respective output signal is generated and by the output signal in the oscillatory circuit propagating signal changes are stopped.
  • FIG. 1 shows a schematic representation of a ring oscillator circuit according to a first exemplary embodiment of the invention
  • Figure 2 is a schematic representation of an output signal at an output of a shutdown device according to the prior art
  • Figure 3 is a schematic representation of an output signal within an electronic oscillating circuit according to the prior art
  • FIG. 4 a schematic representation of an output signal within an electronic oscillating circuit according to a second exemplary embodiment of the invention
  • Figure 5 is a schematic representation of a ring oscillator circuit according to a third embodiment of the invention.
  • Figure 6 is a schematic representation of an embodiment of the invention for use in a Mehrspurringoszillator.
  • the electronic oscillating circuit 20 may be a Fibonacci ring oscillator which, for example, has the length 31. So there are 31 gates provided.
  • Ring oscillator consists of several imaging devices up to 2 m , wherein at least two of the several imaging devices are configured as a shutdown device 2, 2_, for example as a NAND gate.
  • the first imaging device is known as NAND
  • the turn-off devices 2 ⁇ , 2_ each have a first input El, El *, which supplies an output signal of a previous imaging device located in the ring as an input signal.
  • a second input E2, E2 * is provided, which switches on and off Switching functionality fulfilled.
  • the respective shutdown device 2 ] ⁇ , 2_ in the activated state forms a fixed respective output signal A ⁇ -, A_.
  • the oscillation is maintained by an applied logic 1, if a logic 0 is applied, the oscillation on the output signal of the NAND gate is stopped. In particular, the oscillation can be restarted by applying a logical 1 after a phase in which a logic 0 was applied, so that the electronic oscillating circuit is switched on again.
  • the output signal A 1 - of the switch-off device 2 ⁇ changes from a logical value 1 to a logical value 0 after a short delay time after application of the switch-off signal with logic value 0.
  • a logical value 0 also remains as output signal A 1 - a logic value 0 ,
  • Figure 2 shows an output signal of the first designed as a NAND gate inverter, ie according to Figure 1 of the turn-off device 2] ⁇ , within the Fibonacci ring oscillator.
  • the diagrams in FIGS. 2 to 4 each show a voltage signal plotted against time.
  • the switch-off signal was preset at the NAND gate at a time TO.
  • the remaining imaging devices within the Fibonacci ring oscillator are designed as inverters without switch-off functionality.
  • Figure 3 shows the associated hindersigna1 observed on the 3] _ Inverter.
  • all inverters within the Fibonacci ring oscillator are realized by NAND gates.
  • an existing vibration can be stopped at each of the facilities.
  • FIG. 4 clearly shows how, almost immediately after the edge of the output signal at the first imaging device 2__, ie at the first NAND gate and thus the turn-off device 2], the output signal of the 3 ⁇ . NAND gates responded.
  • mapping devices 2 -_ to 2 m are configured as NAND gates within a ring oscillator circuit, but in particular a number n of inverters as mapping devices 3 ] _ to 3 n can be provided between two NAND gates.
  • a number n of inverters as mapping devices 3 ] _ to 3 n can be provided between two NAND gates.
  • every third of the digital imaging devices up to 2 g according to FIG. 5 can be a NAND gate.
  • n 2 inverters installed between the NAND gates and the ring oscillator stops shortly after the application of a logical 0 at the NAND gates after about n + 1, ie 3, gate cycle times.
  • a gate cycle time is predetermined by the time duration that a signal change from the time of the input at a gate to the time at which the resulting from the signal change at the input signal change of an output signal of the gate arrives at the input of a subsequent gate, maximum requires.
  • the gate cycle time is defined as zero. After a maximum of three gate cycle times, the ring oscillator is thus stopped.
  • a multi-lobe oscillator In a multi-lobe oscillator according to FIG. 6, there are three channels or three tracks, which are fed to a respective imaging device 2 ... , 22, 23, 24.
  • a first imaging device has three inputs and three outputs.
  • Each lookup table LUT provides an output bit, whereby the output bit of each lookup table LUT is influenced by a change of a logic state on one of the three input signals. This duplicates a jitter that is used as a random source.
  • first turn-off device 2 ⁇ Between two imaging devices 2 ] _, 22 may be provided a first turn-off device 2 ⁇ , wherein the first turn-off device 2 ] ⁇ , for example, designed such that in each of the three channels via an AND gate AND a signal change is inhibited at this gate.
  • a second The shut-off device 2_ is mounted between a third imaging device 23 and a fourth imaging device 24 in the form of AND gates AND in each of the three channels and jointly driven via an external signal S with the first shut-off device 2.

Abstract

The invention relates to a device and to a method for generating random bits by means of an electronic oscillating circuit having a plurality of representation apparatuses. Signal changes propagating in the oscillating circuit are stopped by means of switch-off apparatuses. The waiting time until a possible restart of a random number generator is reduced.

Description

Beschreibung description
Erzeugen von Zufallsbits Die vorliegende Erfindung betrifft das Erzeugen von Zufallsbits mit einer mehrere Abbildungseinrichtungen umfassenden elektronischen Schwingschaltung. Es wird zum Beispiel eine Zufallsbitfolge erzeugt, welche als binäre Zufallszahl verwendet wird. Die vorgeschlagenen Vorrichtungen und Verfahren zum Erzeugen von Zufallsbits dienen beispielsweise der Implementierung von Zufallszahlengeneratoren. Generating Random Bits The present invention relates to generating random bits with an electronic oscillator circuit comprising a plurality of imaging devices. For example, a random bit sequence is generated which is used as a binary random number. The proposed devices and methods for generating random bits serve, for example, the implementation of random number generators.
In sicherheitsrelevanten Anwendungen, beispielsweise bei asymmetrischen Authentifikationsverfahren, sind Zufallsbit - folgen als binäre Zufallszahlen notwendig. Dabei ist es gewünscht, insbesondere bei mobilen Anwendungen einen möglichst geringen Hardwareaufwand zu betreiben. Bekannte Maßnahmen, um Zufallszahlen zu erzeugen, verwenden analoge Zufallsquellen. Ferner werden Ringoszillatoren und deren Abwandlungen als Zu- fallszahlengeneratoren verwendet. In safety - relevant applications, such as asymmetric authentication methods, random bit sequences are necessary as binary random numbers. It is desired, in particular for mobile applications to operate as little hardware as possible. Known measures to generate random numbers use analogous random sources. Furthermore, ring oscillators and their modifications are used as random number generators.
Als analoge Zufallsquellen werden Rauschquellen, wie z.B. das Rauschen von Zenerdioden, verstärkt und digitalisiert. Dabei wird digitale mit analoger Schaltungstechnik verbunden. As analog random sources, noise sources such as e.g. the noise of zener diodes, amplified and digitized. Digital is connected with analog circuit technology.
Bei Ringoszillatoren, die aus einer ungeraden Anzahl von hintereinander geschalteten Invertern aufgebaut sind, ergeben sich zufällige Jitter aus schwankenden Durchlaufzeiten der Signale durch die Inverter. Diese Jitter, also eine unregel- mäßige zeitliche Schwankung in Zustandsänderungen der durch die Inverter geschickten Signale, können bei mehrfachen Durchläufen durch die Ringoszillatorschaltung akkumuliert werden, so dass letztlich ein zufälliges analoges Signal entsteht . For ring oscillators, which are made up of an odd number of inverters connected in series, random jitter results from fluctuating throughput times of the signals through the inverters. These jitter, that is to say an irregular fluctuation in the state changes of the signals sent by the inverters, can be accumulated in the case of multiple passes through the ring oscillator circuit, so that ultimately a random analog signal is produced.
Zur Erzeugung echter Zufallszahlen ist aus dem Stand der Technik der von Marco Bucci und Raimondo Luzzi vorgestellte Ansatz bekannt, einen Rücksetzmodus oder Restart -Modus einzu- führen. Mittels permanent wiederholter Neustarts von Zufallszahlengeneratoren aus identischen Startbedingungen wird die statistische Unabhängigkeit sichergestellt ("Design of To generate true random numbers, the prior art approach known by Marco Bucci and Raimondo Luzzi is known to enter a reset mode or restart mode. to lead. By means of permanently repeated restarts of random number generators from identical starting conditions, statistical independence is ensured ("Design of
Testable Random Bit Generators"; Cryptographic Hardware and Embedded Systems - CHES 2005, 7th International Workshop, Edinburgh, UK, August 29 - September 1, 2005, Proceedings) . Cryptographic Hardware and Embedded Systems - CHES 2005, 7th International Workshop, Edinburgh, UK, August 29 - September 1, 2005, Proceedings).
Um identische Startbedingungen bei einem Neustart sicherzustellen, sollen vorzugsweise alle aus der Erzeugung von vor- herigen Zufallsbits herrührenden Schwingungszustände abgeklungen sein. Daher ist eine Wartezeit nötig, in welcher der Generator nicht schwingt, damit eine noch vorhandene Schwingung vollständig abklingt. Vor diesem Hintergrund ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine verbesserte Vorrichtung und ein verbessertes Verfahren zur Erzeugung von Zufallsbits bereitzustellen. In order to ensure identical starting conditions upon a restart, preferably all the vibration states resulting from the generation of previous random bits should be decayed. Therefore, a waiting time is necessary in which the generator does not vibrate, so that a still existing oscillation completely subsides. Against this background, it is an object of the present invention to provide an improved apparatus and method for generating random bits.
Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Erzeugen von Zufallsbits gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen und Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen angegeben . This object is achieved by an apparatus and method for generating random bits. Advantageous embodiments and further developments are specified in the subclaims.
Die im Folgenden genannten Vorteile müssen nicht notwendiger- weise durch die Gegenstände der unabhängigen Patentansprüche erzielt werden. Vielmehr kann es sich auch um Vorteile handeln, welche lediglich durch einzelne Ausführungsformen oder Weiterbildungen erzielt werden. Erfindungsgemäß weist eine Vorrichtung zum Erzeugen von Zufallsbits eine mehrere Abbildungseinrichtungen umfassende elektronische Schwingschaltung auf, wobei in einem Schwingungsmodus an einem Ausgangsknoten der Schwingschaltung ein Zufallssignal mit einem zufälligen Pegelverlauf abgreifbar ist, wobei mindestens zwei der mehreren Abbildungseinrichtungen als aktivierbare Abschalteinrichtungen ausgestaltet sind und wobei die mindestens zwei Abschalteinrichtungen in einem aktivierten Zustand ein jeweiliges Ausgangssignal erzeugen und das Ausgangssignal in der Schwingschaltung propagierende Signalwechsel stoppt. The advantages mentioned below need not necessarily be achieved by the subject-matter of the independent patent claims. Rather, it may also be advantages, which are achieved only by individual embodiments or developments. According to the invention, an apparatus for generating random bits comprises an electronic oscillating circuit comprising a plurality of imaging devices, wherein a random signal having a random level profile can be tapped off in an oscillating mode at an output node of the oscillating circuit, wherein at least two of the plurality of imaging devices are designed as activatable shutdown devices and wherein the at least two Shutdown devices in an activated state generate a respective output signal and the output signal in the oscillating circuit propagates signal change stops.
Die vorgeschlagene Vorrichtung ermöglicht es, einen Schwin- gungszustand innerhalb einer Schwingschaltung schnell zu stoppen und dadurch eine Wartezeit, innerhalb derer ein Ausgangszustand angenommen wird, zu reduzieren. Ein an einer einzelnen Stelle der Schwingschaltung wirkendes Abschaltsignal, welches einen Signalwechsel an dieser Stelle unterbin- det, kann keinen Einfluss auf weitere in der Schwingschaltung befindliche Abbildungseinrichtungen nehmen, bis sich der Signalwechsel einmal in der gesamten Schwingschaltung fortgepflanzt hat und ein zweites Mal zu der das Abschaltsignal gebenden Abschalteinrichtung gelangt. Bei einer Länge m der Schwingschaltung, also beispielsweise m digitalen Abbildungs- einrichtungen, wie beispielsweise Invertern innerhalb eines Ringoszillators, treten damit beim Anlegen eines stoppenden Signals noch mindestens m-1 Schwingungszustände mit voller Amplitude zwischen den Werten von logisch 0 und logisch 1 auf. The proposed device makes it possible to quickly stop a vibration state within an oscillating circuit and thereby reduce a waiting time within which an initial state is assumed. A switch-off signal acting on a single point of the oscillating circuit, which suppresses a signal change at this location, can not influence further imaging devices located in the oscillating circuit until the signal change has propagated once in the entire oscillating circuit and a second time to the Deployment signal giving shutdown device passes. With a length m of the oscillating circuit, ie for example m digital imaging devices, such as inverters within a ring oscillator, at least m-1 oscillation states with full amplitude between the values of logical 0 and logic 1 occur when applying a stopping signal.
Die vorgeschlagene Vorrichtung ermöglicht nun das Stoppen der Schwingung an mehreren Stellen innerhalb der Schwingschaltung. Somit kann durch nahezu gleichzeitiges Stoppen an meh- reren Stellen ein vollständiges Abklingen von Schwingungszu- ständen vorteilhafterweise beschleunigt werden. Erst wenn alle aus der Erzeugung vorheriger Zufallsbits herrührenden Schwingungszustände abgeklungen sind, hat ein Zufallszahlengenerator identische Startbedingungen angenommen. Identische Startbedingungen sind bei einem Neustart eines Zufallszahlengenerators zur Sicherstellung der statistischen Unabhängigkeit der erzeugten Zufallsbits gefordert. The proposed device now makes it possible to stop the vibration at several points within the oscillating circuit. Thus, by halting at several points almost simultaneously, complete decay of vibrational states can advantageously be accelerated. Only when all the vibration states resulting from the generation of previous random bits have subsided do a random number generator assume identical starting conditions. Identical start conditions are required when restarting a random number generator to ensure the statistical independence of the generated random bits.
Das bedeutet, dass sich die Wartezeit reduziert, bis ein zur Zufallszahlenerzeugung genutzter Generator zum Neustart bereit ist. Die vorgeschlagene Vorrichtung verkürzt also die Wartezeit und steigert damit die Datenrate der Zufallsbiterzeugung . Unter einem aktivierten Zustand wird in der vorliegenden Anmeldung ein Zustand verstanden, in welchem an der jeweiligen Abschalteinrichtung ein Signal vorhanden ist, d.h. anliegt, das eine vorgebbare Funktionsweise der elektronischen This means that the waiting time is reduced until a random number generation generator is ready to reboot. Thus, the proposed device shortens the waiting time and thus increases the data rate of random bit generation. In the present application, an activated state is understood to be a state in which a signal is present at the respective cut-off device, ie, is present, which is a specifiable mode of operation of the electronic device
Schwingschaltung auslöst. Daher wird von einer aktivierbaren Abschalteinrichtung gesprochen. Die Funktionsweise bewirkt dabei das Stoppen der elektronischen Schwingschaltung. Im aktivierten Zustand wechselt die elektronische Schwingschaltung von einem schwingenden in einen nicht -schwingenden Zustand.  Oscillating circuit triggers. Therefore, it is spoken by an activatable shutdown device. The operation causes the stopping of the electronic oscillating circuit. When activated, the electronic oscillator circuit changes from a vibrating to a non-vibrating state.
Auch das Einleiten des gegenteiligen Effektes ist über die Abschalteinrichtung möglich, indem über ein anlegbares Startsignal der aktivierte Zustand beendet wird und die elektroni- sehe Schwingschaltung von einem nicht -schwingenden in einen schwingenden Zustand wechselt. Die jeweilige Abschalteinrichtung ist dann nicht mehr aktiviert. Also, the initiation of the opposite effect is possible via the turn-off device by the activated state is terminated via an application start signal and the electronic see oscillating circuit changes from a non-vibrating to a vibrating state. The respective shutdown device is then no longer activated.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung weist die jeweilige Abschalteinrichtung jeweils mindestens einen ersten Eingang und jeweils einen zweiten Eingang auf sowie jeweils einen Ausgang für das jeweilige Ausgangssignal, wobei der jeweilige zweite Eingang eine Abschaltefunktionalität aufweist, so dass nach Anlegen eines Abschaltsignales an dem jeweiligen zweiten Eingang die jeweiligen Ausganssignale der Abschalteinrichtung nach einer Verzögerungszeit unabhängig von jeweiligen Eingangssignalen der jeweiligen ersten Eingänge sind. According to an advantageous development, the respective switch-off device has at least one first input and one second input and one output for the respective output signal, wherein the respective second input has a switch-off functionality, so that after application of a switch-off signal at the respective second input the respective Outgoing signals of the turn-off device after a delay time are independent of respective input signals of the respective first inputs.
Somit wird ein vorhandener Schwingungszustand innerhalb der Schwingschaltung durch das jeweilige Ausgangssignal unterbrochen, das heißt an mindestens zwei Stellen innerhalb der Schwingschaltung gestoppt. Es kann eine kurze Zeit dauern, bis unabhängig von Eingangssignalen an vorhandenen weiteren Eingängen der Abschalteinrichtung das jeweilige Ausganssignal im aktivierten Zustand konstant ist und das Abklingen derThus, an existing vibration state is interrupted within the oscillating circuit by the respective output signal, that is stopped at least two locations within the oscillating circuit. It may take a short time, regardless of input signals to existing other inputs of the turn-off the respective output signal in the activated state is constant and the decay of the
Schwingung bewirkt. Die Verzögerungszeit ist durch die Technologie, in der die elektronische Schwingschaltung realisiert ist, vorgegeben. Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform ist die Schwingschaltung digital oder analog ausgeführt. Als Baugruppen einer Schaltung können analoge Elemente wie invertierende Verstärker verbaut sein. Ferner ist auch der Einsatz vollständig digitaler Bauelemente in der Vorrichtung zum Erzeugen von Zufallsbits vorteilhaft, da eine aufwands- günstige Implementierbarkeit möglich ist. Vibration causes. The delay time is predetermined by the technology in which the electronic oscillation circuit is realized. According to an advantageous embodiment, the oscillating circuit is designed digitally or analogously. As components of a circuit, analog elements such as inverting amplifiers can be installed. Furthermore, the use of completely digital components in the apparatus for generating random bits is also advantageous, since an inexpensive implementation is possible.
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform ist die jeweilige Abschalteinrichtung als Logikgatter ausgebildet oder durch Nachschlagetabellen realisiert. Bei Ringoszillatorschaltungen, wobei dieser Begriff sowohl die einfachen Ringoszillatoren wie auch Fibonacci- und According to an advantageous embodiment, the respective shutdown device is designed as a logic gate or realized by lookup tables. In Ringoszillatorschaltungen, this term being the simple ring oscillators as well as Fibonacci- and
Galoisringoszillatoren umfasst, wird eine Anzahl von logischen Gattern rückgekoppelt. Dabei befinden sich alle Gatter in einer durch die anderen Gatter gebildeten Rückkopplungs - schleife, so dass ein Signalwechsel am Ausgang eines Gatters potentiell nach dem Weg über die aus anderen Gattern gebildete Rückkopplungsschleife wieder an einem Eingang des Gatters ankommen kann . Logische Funktionen, welche durch die Abbildungseinrichtungen ausgeführt werden, können auch durch Nachschlagetabellen oder sogenannte Lookup-Tables realisiert werden. Lookup-Tables finden insbesondere auf Field-Programmable-Gate-Arrays , kurz FPGAs, Anwendung. Statt Gatter mit einer entsprechenden ge- wünschten Funktionalität zu realisieren, werden hierbei Tabellen abgespeichert, die die Ausgänge in ihrem Speicher je nach Eingangsbits nachschlagen. Für eine Anzahl z Inputbits weist die LUT beispielsweise 2 Adressen auf. Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform ist die Schwingschaltung als Ringoszillatorschaltkreis ausgebildet, wobei von den mehreren Abbildungseinrichtungen eine Anzahl n als Inverter ausgebildet ist und zwischen den mindestens zwei Abschalteinrichtungen angeordnet ist. Galoisringoszillatoren, a number of logic gates is fed back. In this case, all the gates are in a feedback loop formed by the other gates, so that a signal change at the output of a gate can potentially return to an input of the gate after the path via the feedback loop formed from other gates. Logical functions performed by the mapping devices can also be realized by look-up tables or so-called lookup tables. Lookup tables are particularly applicable to field programmable gate arrays, FPGAs for short. Instead of implementing gates with a corresponding desired functionality, tables are stored which look up the outputs in their memory depending on the input bits. For example, for a number of z input bits, the LUT has 2 addresses. According to an advantageous embodiment, the oscillating circuit is designed as a ring oscillator circuit, wherein of the plurality of imaging devices a number n as Inverter is formed and disposed between the at least two defeat means.
Bei Ringoszillatorschaltkreisen wird der sich zufällig aus schwankenden Durchlaufzeiten der Signale durch die Inverter ergebende Jitter ausgenutzt. Dies trifft sowohl für einfache Ringoszillatoren wie auch für Fibonacci und In ring oscillator circuits, the jitter arising from randomly fluctuating throughput times of the signals by the inverters is utilized. This is true for simple ring oscillators as well as for Fibonacci and
Galoisringoszillatoren zu. Gegebenenfalls werden statistische Defekte in den Zufallsbits durch algorithmische Nachbearbei- tungen kompensiert. Dabei findet eine Komprimierung der Messdaten statt, sodass sich die Entropie pro Ausgabebit erhöht. Es kann eine Schwingschaltung beliebiger Länge realisiert werden, wobei eine Anzahl n von Invertern, welche die Schwingung nicht stoppen, zwischen stoppenden Elementen, wie bei- spielsweise NAND-Gattern, angeordnet sein. Falls ein zusätzlicher Hardwareaufwand durch das Einbringen der mindestens zwei Abschalteinrichtungen nötig ist, so kann dieser Mehraufwand über die Anzahl der mindestens zwei Abschalteinrichtungen einerseits und den Abstand der mindestens zwei mehreren digitalen Abbildungseinrichtungen untereinander innerhalb der Schwingschaltung andererseits ausgeglichen werden.  Galoisring oscillators to. If necessary, statistical defects in the random bits are compensated by algorithmic postprocessing. Thereby a compression of the measured data takes place, so that the entropy per output bit increases. An oscillation circuit of any length can be realized, wherein a number n of inverters, which do not stop the oscillation, can be arranged between stopping elements, such as, for example, NAND gates. If an additional expenditure of hardware is necessary due to the introduction of the at least two shutdown devices, then this additional expenditure can be compensated for via the number of the at least two shutdown devices on the one hand and the distance between the at least two multiple digital imaging devices within the oscillating circuit on the other hand.
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform ist die jeweilige Abschalteinrichtung als NAND-Gatter oder als AND-Gatter aus- gebildet. According to an advantageous embodiment, the respective shutdown device is formed as a NAND gate or as an AND gate.
Liegt für die Ausführung mit NAND-Gatter an dem jeweiligen zweiten Eingang eine logische 1 an, so wirkt das NAND-Gatter invertierend und die Schwingung wird nicht unterbrochen. Es liegt dann am jeweiligen Ausgang der invertierte Wert des jeweiligen ersten Eingangs vor. Liegt am jeweiligen zweiten Eingang eine logische 0 an, so ist das jeweilige Ausgangssignal des NAND-Gatters in jedem Fall eine logische 1, das heißt es kommt an diesem NAND-Gatter zu keinem Signalwechsel mehr. Ein NAND-Gatter weist also zwei Funktionaltäten auf, die des invertierenden Elementes innerhalb des Ringes und die des stoppenden Elementes, angesteuert durch ein externes If a logic 1 is present at the respective second input for the embodiment with a NAND gate, then the NAND gate acts in an inverting manner and the oscillation is not interrupted. It is then present at the respective output of the inverted value of the respective first input. If a logical 0 is present at the respective second input, the respective output signal of the NAND gate is in each case a logical 1, that is to say no signal change occurs at this NAND gate. A NAND gate thus has two functionalities, those of the inverting element within the ring and that of the stopping element, driven by an external one
Abschaltesignal . Wird ein AND-Gatter als Abschalteeinrichtung verbaut, so setzt dieses die Abschaltefunktionalität um. Beim Anlegen einer logischen 0 ist das AND-Gatter im aktivierten Zustand und stoppt einen fortschreitenden Signalwechsel, da für jedesSwitch-off signal. If an AND gate is installed as a shutdown device, this converts the shutdown functionality. When a logical 0 is applied, the AND gate is in the activated state and stops a progressive signal change, since for each
Eingangssignal eine 0 ausgegeben wird. Beim Anlegen einer logischen 1 wirkt das Gatter als nicht - invertierendes Element innerhalb des Rings ohne weitere Funkionalität . Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung ist die Vorrichtung Teil einer FPGA-Einrichtung oder einer ASIC-Einrichtung . Input signal is a 0 is output. When a logical 1 is applied, the gate acts as a non-inverting element within the ring without further functionality. According to an advantageous development, the device is part of an FPGA device or an ASIC device.
Die vorgeschlagene Vorrichtung ist besonders vorteilhaft bei einer Implementierung der Schwingschaltung auf einer im An- wendungsfeld programmierbaren Logik-Gatter-Anordnung oder einem sogenannten Field Programmable Gate Array, kurz FPGA. Trotz der Einführung der mindestens zwei Abschalteinrichtungen zum Ein- beziehungsweise Ausschalten der im Schwingkreis propagierenden Signalwechsel entsteht ein kaum erhöhter Auf- wand an Hardwareressourcen. Auf FPGAs werden logische Funktionen durch Nachschlagetabellen oder Lookup-Tables fester In- putbreite realisiert. Standard ist hierbei eine Input -Breite von 4 oder 6 Bits. Da beispielsweise bei einem Inverter die Input-Breite 1 Bit beträgt, ist eine Erweiterung auf ein NAND-Gatter mit zwei Eingängen ohne erhöhten Lookup-Table- Verbrauch möglich. The proposed device is particularly advantageous in an implementation of the oscillating circuit on a programmable logic gate array in the application field or a so-called Field Programmable Gate Array, or FPGA for short. Despite the introduction of the at least two turn-off devices for switching the signal change propagating in the oscillating circuit on or off, there is hardly any increased expenditure of hardware resources. On FPGAs, logical functions are realized by lookup tables or lookup tables of fixed input width. Standard is an input width of 4 or 6 bits. For example, as the input width of an inverter is 1 bit, it can be extended to a two-input NAND gate without increased lookup table consumption.
Für die Implementierung auf einer anwendungsspezifischen integrierten Schaltung, einem sogenannten Application Specific Integrated Circuit, kurz ASIC, wird durch eine geeignete Wahl der Anzahl der mindestens zwei Abschalteinrichtungen oder einer geeigneten Wahl der Anzahl n an nicht stoppenden Logik- Gattern zwischen den zwei Abschalteinrichtungen ein Kompro- miss zwischen Hardwaremehraufwand und erhöhter Datenrate bei der Zufallsbiterzeugung erzielt. For the implementation on an application-specific integrated circuit, a so-called Application Specific Integrated Circuit, ASIC, a suitable choice of the number of at least two defeat devices or a suitable choice of the number n of non-stopping logic gates between the two defeat devices is a compromise. miss between hardware overhead and increased data rate in random bit generation.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung umfasst die Vorrichtung ferner ein an den Ausgangsknoten gekoppeltes Zwischen- speicherelement, welches in Abhängigkeit von dem Zufallssignal einen logischen Pegel speichert . According to an advantageous development, the device further comprises an intermediate coupled to the output node. memory element which stores a logic level in response to the random signal.
Es ist beispielsweise möglich, ein Zwischenspeicherelement als Flip-Flop auszubilden. T-Flip-Flops wechseln beispielsweise den intern abgespeicherten logischen Zustand bei jeder steigenden oder fallenden Signalflanke des eingekoppelten Zufallssignals. Das heißt, sofern das Zufallssignal zwischen zwei logischen Pegeln unregelmäßig schwankt, liefert das Zwi- schenspeicherelement einen Zufallsbitwert, der von der nicht bestimmbaren Anzahl von beispielsweise steigenden oder fallenden Flanken des Zufallssignals abhängt. Das endgültige Zufallsbit wird dann am Ausgang des T-Flip-Flops zu einem beliebig vorgegebenen Zeitpunkt, beispielsweise periodisch ge- taktet, entnommen. It is possible, for example, to form a buffer element as a flip-flop. T-flip-flops change, for example, the internally stored logic state at each rising or falling signal edge of the coupled random signal. That is to say, if the random signal fluctuates irregularly between two logic levels, the buffer element supplies a random bit value that depends on the indeterminable number of, for example, rising or falling edges of the random signal. The final random bit is then taken at the output of the T flip-flop at any given time, for example periodically clocked.
Ferner können auch D-Flip-Flops verwendet werden, die das zufällige Ausganssignal der Schwingschaltung dann übernehmen, wenn an ihrem Takteingang eine positive oder eine negative Signalflanke auftritt. Dieser Takteingang kann beispielsweise mit einem periodischen Signal belegt werden, so dass periodisch Zufallsbits gesampelt werden. Furthermore, it is also possible to use D-flip-flops which take over the random output signal of the oscillating circuit when a positive or a negative signal edge occurs at its clock input. This clock input can, for example, be assigned a periodic signal, so that random bits are sampled periodically.
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform ist die Schwing- Schaltung als ein Galois-Ringoszillator oder ein Fibonacci- Ringoszillator ausgeführt. According to an advantageous embodiment, the oscillating circuit is designed as a Galois ring oscillator or a Fibonacci ring oscillator.
Fibonacci- und Gallois -Ringoszillatoren erzeugen auf vorteilhafte Weise schnell zufällige Signalformen. Fibonacci and Gallois ring oscillators advantageously rapidly generate random waveforms.
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform ist eine Zeitspanne vorgebbar, innerhalb derer nach Anlegen eines Abschaltsignales ein in der elektronischen Schwingschaltung propagierender Signalwechsel abklingt. According to an advantageous embodiment, a period of time can be predetermined, within which a signal change propagating in the electronic oscillating circuit subsides after the application of a switch-off signal.
So kann die Konstruktion einer elektronischen Schwingschaltung über eine vorgebbare Zeitspanne oder eine vorgebbare An- zahl an Gatterdurchlaufzeiten an die Anforderung an die Datenrate der Zufallszahlenerzeugung angepasst werden. Thus, the construction of an electronic oscillating circuit can be carried out over a predefinable period of time or a predefinable number of gate transit times to the request to the data rate of random number generation.
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform ist das Abschalt - signal an der jeweiligen Abschalteinrichtung nahezu gleichzeitig für die jeweiligen Abschalteinrichtungen durch eine Ansteuerungseinrichtung vorgebbar . According to an advantageous embodiment, the switch-off signal at the respective switch-off device can be predetermined almost simultaneously for the respective switch-off devices by a control device.
Das gleichzeitige Abschalten an allen verfügbaren Abschalt - einrichtungen stellt eine maximale Zeitersparnis dar. The simultaneous switch-off at all available shut-off devices represents a maximum time saving.
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform ist das Abschalt - signal nahezu gleichzeitig mit einem Abtast-Signal vorgebbar. Dabei können durch das Abtast- oder Samplesignal Zufallsbits abgegriffen werden und gleichzeitig wird ohne weitere Zeitverluste das Abschaltsignal gegeben. Dies stellt eine energetisch besonders günstige Variante der Vorrichtung dar. Die Erfindung umfasst ferner ein Verfahren zum Erzeugen von Zufallsbits mit einer mehrere Abbildungseinrichtungen umfassenden elektronischen Schwingschaltung, wobei in einem According to an advantageous embodiment, the switch-off signal can be predetermined almost simultaneously with a scan signal. Random bits can be picked up by the sampling or sample signal and at the same time the switch-off signal is given without any further loss of time. This represents an energetically particularly favorable variant of the device. The invention furthermore comprises a method for generating random bits with an electronic oscillating circuit comprising a plurality of imaging devices, wherein in one
Schwingungsmodus an einem Ausgangsknoten der Schwingschaltung ein Zufallssignal mit einem zufälligen Pegelverlauf abgegrif- fen wird, wobei mindestens zwei der mehreren Abbildungseinrichtungen als aktivierbare Abschalteinrichtungen ausgestaltet werden und wobei durch die mindestens zwei Abschalteinrichtungen in einem aktivierten Zustand ein jeweiliges Aus- gangssignal erzeugt wird und durch das Ausgangssignal in der Schwingschaltung propagierende Signalwechsel gestoppt werden. Vibration mode at an output node of the oscillator circuit, a random signal with a random level characteristic is tapped, wherein at least two of the plurality of imaging devices are configured as activatable shutdown devices and wherein by the at least two turn-off devices in an activated state, a respective output signal is generated and by the output signal in the oscillatory circuit propagating signal changes are stopped.
Die Erfindung wird nachfolgend mit Ausführungsbeispielen anhand der Figuren näher erläutert. Es zeigen: Figur 1 schematische Darstellung eines Ringoszillatorschaltkreises gemäß einem ersten Ausführungsbei- spiel der Erfindung; Figur 2 schematische Darstellung eines AusgangsSignals an einem Ausgang einer Abschalteinrichtung gemäß dem Stand der Technik; Figur 3 schematische Darstellung eines AusgangsSignals innerhalb einer elektronischen Schwingschaltung gemäß dem Stand der Technik; The invention will be explained in more detail below with exemplary embodiments with reference to the figures. FIG. 1 shows a schematic representation of a ring oscillator circuit according to a first exemplary embodiment of the invention; Figure 2 is a schematic representation of an output signal at an output of a shutdown device according to the prior art; Figure 3 is a schematic representation of an output signal within an electronic oscillating circuit according to the prior art;
Figur 4 schematische Darstellung eines AusgangsSignals in- nerhalb einer elektronischen Schwingschaltung gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung; FIG. 4 a schematic representation of an output signal within an electronic oscillating circuit according to a second exemplary embodiment of the invention;
Figur 5 schematische Darstellung eines Ringoszillatorschaltkreises gemäß einem dritten Ausführungsbei- spiel der Erfindung; Figure 5 is a schematic representation of a ring oscillator circuit according to a third embodiment of the invention;
Figur 6 schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels der Erfindung für eine Anwendung in einem Mehrspurringoszillator . Figure 6 is a schematic representation of an embodiment of the invention for use in a Mehrspurringoszillator.
Die vorgeschlagene Vorrichtung ist vorteilhafterweise auf einem FPGA realisiert. Es kann sich bei der elektronischen Schwingschaltung 20 insbesondere um einen Fibonacci- Ringoszillator handeln, der beispielsweise die Länge 31 auf- weist. Es sind also 31 Gatter vorgesehen. Der Fibonacci-The proposed device is advantageously realized on an FPGA. In particular, the electronic oscillating circuit 20 may be a Fibonacci ring oscillator which, for example, has the length 31. So there are 31 gates provided. The Fibonacci
Ringoszillator besteht dabei aus mehreren Abbildungseinrich- tungen bis 2m, wobei mindestens zwei der mehreren Abbil- dungseinrichtungen als Abschalteinrichtung 2^, 2_, beispielsweise als NAND-Gatter, ausgestaltet sind. Beispielsweise ist nach Figur 1 die erste Abbildungseinrichtung als NAND-Ring oscillator consists of several imaging devices up to 2 m , wherein at least two of the several imaging devices are configured as a shutdown device 2, 2_, for example as a NAND gate. For example, according to FIG. 1, the first imaging device is known as NAND
Gatter und damit als eine Abschalteinrichtung 2^ ausgestaltet . Gate and thus designed as a shutdown device 2 ^.
Dabei weisen die Abschalteinrichtungen 2^-, 2_ jeweils einen ersten Eingang El, El* auf, welcher ein Ausgangssignal einer vorherigen im Ring befindlichen Abbildungseinrichtung als Eingangssignal zuführt. Es ist jeweils ein zweiter Eingang E2, E2* vorgesehen, welcher die Ein- beziehungsweise Aus- Schaltfunktionalität erfüllt. Dafür bildet die jeweilige Abschalteinrichtung 2]^, 2_ im aktivierten Zustand ein festgelegtes jeweiliges Ausgangssignal A^-, A_ . Im Falle des NAND-Gatters wird durch eine anliegende logische 1 die Schwingung aufrecht erhalten, liegt eine logische 0 an, so wird die Schwingung am Ausgangssignal des NAND-Gatters gestoppt. Insbesondere kann über das Anlegen einer logischen 1 nach einer Phase, in der eine logische 0 anlag, die Schwin- gung wieder gestartet werden, die elektronische Schwingschaltung also wieder eingeschaltet werden. In this case, the turn-off devices 2 ^, 2_ each have a first input El, El *, which supplies an output signal of a previous imaging device located in the ring as an input signal. In each case, a second input E2, E2 * is provided, which switches on and off Switching functionality fulfilled. For this purpose, the respective shutdown device 2 ] ^, 2_ in the activated state forms a fixed respective output signal A ^ -, A_. In the case of the NAND gate, the oscillation is maintained by an applied logic 1, if a logic 0 is applied, the oscillation on the output signal of the NAND gate is stopped. In particular, the oscillation can be restarted by applying a logical 1 after a phase in which a logic 0 was applied, so that the electronic oscillating circuit is switched on again.
Zwischen den Abschalteinrichtungen 2^-, 2_ können Abbildungs- einrichtungen 3]_-3n liegen, die keine Abschaltefunktionalität aufweisen. Between the shutdown devices 2 ^ -, 2_ can imaging devices 3] _- 3 n lie that have no Abschaltefunktionalität.
Das Ausgangssignal A^- der Abschalteinrichtung 2^ wechselt von einem logischen Wert 1 auf einen logischen Wert 0 nach einer kurzen Verzögerungszeit nach Anlegen des Abschaltsignales mit logischem Wert 0. Ein logischer Wert 0 bleibt auch als Aus- gangssignal A^- ein logischer Wert 0. The output signal A 1 - of the switch-off device 2 ^ changes from a logical value 1 to a logical value 0 after a short delay time after application of the switch-off signal with logic value 0. A logical value 0 also remains as output signal A 1 - a logic value 0 ,
Zur Veranschaulichung der Funktionsweise eines Zufallszahlengenerators im Restart -Modus gemäß dem Stand der Technik zeigt Figur 2 ein Ausgangssignal des ersten als NAND-Gatter ausgestalteten Inverters, d.h. gemäß Figur 1 der Abschalteinrichtung 2]^, innerhalb des Fibonacci-Ringoszillators . Die Diagramme in den Figuren 2 bis 4 zeigen jeweils ein Spannungs- signal aufgetragen über der Zeit. In Figur 2 wurde am NAND- Gatter zu einem Zeitpunkt TO das Abschaltsignal vorgegeben. Gemäß dem Stand der Technik sind die restlichen Abbildungs- einrichtungen innerhalb des Fibonacci-Ringoszillators als In- verter ohne Abschaltfunktionalität ausgebildet. Figur 3 zeigt das dazugehörige am 3]_ Inverter beobachtbare Ausgangssigna1. Untersuchungen der Anmelderin mit einem Fibonacci -Ringoszillator der Länge 31 auf einem FPGA des Typs Spartan 3 von der Firma Xilinx haben ergeben, dass in Verfah- ren und Vorrichtungen nach dem Stand der Technik eine Wartezeit T2 von knapp 20 ns nach dem Zeitpunkt TO des Signalwechsels am Ausgang der Abschalteinrichtung 2^ vergeht, innerhalb derer die Schwingung mit voller Amplitude anhält. To illustrate the operation of a random number generator in the restart mode according to the prior art, Figure 2 shows an output signal of the first designed as a NAND gate inverter, ie according to Figure 1 of the turn-off device 2] ^, within the Fibonacci ring oscillator. The diagrams in FIGS. 2 to 4 each show a voltage signal plotted against time. In FIG. 2, the switch-off signal was preset at the NAND gate at a time TO. According to the prior art, the remaining imaging devices within the Fibonacci ring oscillator are designed as inverters without switch-off functionality. Figure 3 shows the associated Ausgangssigna1 observed on the 3] _ Inverter. Applicant's investigations using a 31-length Fibonacci ring oscillator on a Spartan 3 FPGA from Xilinx have shown that in ren and devices of the prior art, a waiting time T2 of just under 20 ns after the time TO of the signal change at the output of the shutdown device 2 ^ passes, within which the oscillation stops at full amplitude.
Damit ist eine untere Grenze für die Zeit gegeben, die zwischen zwei Zufallsbiterzeugungsvorgängen liegen muss und welche gemäß dem Stand der Technik nicht verkürzt werden kann, sofern der Zufallszahlengenerator in einem Restart -Modus be- trieben wird. This gives a lower limit for the time that has to lie between two random bit production processes and which can not be shortened according to the prior art if the random number generator is operated in a restart mode.
Gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung sind alle Inverter innerhalb des Fibonacci-Ringoszillators durch NAND-Gatter realisiert. Damit kann an jeder der Einrichtungen eine vorhandene Schwingung gestoppt werden. According to a second embodiment of the invention, all inverters within the Fibonacci ring oscillator are realized by NAND gates. Thus, an existing vibration can be stopped at each of the facilities.
Figur 4 zeigt deutlich, wie quasi unmittelbar nach der Flanke des Ausgangssignals an der ersten Abbildungseinrichtung 2 -_ , also am ersten NAND-Gatter und damit der Abschalteinrichtung 2]^, das Ausgangssignal des 3χ. NAND-Gatters reagiert. DieFIG. 4 clearly shows how, almost immediately after the edge of the output signal at the first imaging device 2__, ie at the first NAND gate and thus the turn-off device 2], the output signal of the 3χ. NAND gates responded. The
Schwingung wird quasi unmittelbar unterdrückt. Innerhalb einer Zeitspanne T ist die Amplitude der Schwingung vollständig zurückgegangen. Untersuchungen der Anmelderin mit dem bereits beschriebenen Fibonacci-Ringoszillator der Länge 31 haben er- geben, dass die Wartezeit deutlich reduziert werden kann, bis die Schwingung vollständig abgeklungen ist. Vibration is almost immediately suppressed. Within a period T, the amplitude of the oscillation has completely decreased. Investigations by the applicant with the Fibonacci ring oscillator of length 31 already described have shown that the waiting time can be significantly reduced until the oscillation has completely decayed.
In einem dritten Ausführungsbeispiel der Erfindung sind innerhalb eines Ringoszillatorschaltkreises nicht alle Abbil- dungseinrichtungen 2 -_ bis 2m als NAND-Gatter ausgestaltet, sondern insbesondere zwischen zwei NAND-Gattern eine Anzahl n von Invertern als Abbildungseinrichtungen 3]_ bis 3n vorgesehen sein. Bei einem Ringoszillator mit einer Länge m = 9 kann beispielsweise jede dritte der digitalen Abbildungseinrich- tungen bis 2g gemäß Figur 5 ein NAND-Gatter sein. Es sind dann n = 2 Inverter zwischen den NAND-Gattern verbaut und der Ringoszillator hält kurz nach dem Anlegen einer logischen 0 an den NAND-Gattern nach etwa n+1, also 3, Gatterdurchlauf - zeiten an. In a third embodiment of the invention, not all mapping devices 2 -_ to 2 m are configured as NAND gates within a ring oscillator circuit, but in particular a number n of inverters as mapping devices 3 ] _ to 3 n can be provided between two NAND gates. In the case of a ring oscillator with a length m = 9, for example, every third of the digital imaging devices up to 2 g according to FIG. 5 can be a NAND gate. There are then n = 2 inverters installed between the NAND gates and the ring oscillator stops shortly after the application of a logical 0 at the NAND gates after about n + 1, ie 3, gate cycle times.
Eine Gatterdurchlaufzeit ist dabei durch die Zeitdauer vorge- geben, die ein Signalwechsel vom Zeitpunkt des Eingangs an einem Gatter bis zu dem Zeitpunkt, an welchem der aus dem Signalwechsel am Eingang resultierende Signalwechsel eines Ausgangssignal des Gatters am Eingang eines nachfolgenden Gatters ankommt, maximal benötigt. Bei Signalwechseln an ei- nem Eingang, die keine Änderung eines Ausgangssignals bewirken, definiert man die Gatterdurchlaufzeit als null. Nach höchstens drei Gatterdurchlaufzeiten wird der Ringoszillator also gestoppt . Für komplexe Schwingschaltungskonstruktionen wird in einerA gate cycle time is predetermined by the time duration that a signal change from the time of the input at a gate to the time at which the resulting from the signal change at the input signal change of an output signal of the gate arrives at the input of a subsequent gate, maximum requires. In the case of signal changes at an input which do not change an output signal, the gate cycle time is defined as zero. After a maximum of three gate cycle times, the ring oscillator is thus stopped. For complex vibration circuit designs is in a
Variante eine maximale Zeitspanne T vorgegeben, innerhalb derer die Schwingung abgeklungen sein soll. Auch hier kann vorgegeben werden, dass die sich fortpflanzenden Signalwechsel innerhalb von n+1 Gatterdurchlaufzeiten auf ein Gatter mit Abschaltfunktionalität treffen. Variant given a maximum time T, within which the oscillation should be decayed. Again, it can be specified that the propagating signal change meet within n + 1 gate cycle times on a gate with Abschaltfunktionalität.
In einem Mehrspurringsoszillator gemäß Figur 6 existieren drei Kanäle oder drei Spuren, die einer jeweiligen Abbildungseinrichtung 2]_, 22, 23, 24 zugeführt werden. Eine erste Abbildungseinrichtung hat drei Eingänge und drei Ausgänge.In a multi-lobe oscillator according to FIG. 6, there are three channels or three tracks, which are fed to a respective imaging device 2 ... , 22, 23, 24. A first imaging device has three inputs and three outputs.
Signale aus den drei Kanälen werden je Abbildungseinrichtung 2]_, 22, 23, 24 jeweils kombiniert und beispielsweise mit Loo- kup-Tables LUT ausgewertet. Jede Lookup-Table LUT liefert ein Ausgangsbit, wobei das Ausgangsbit jeder Lookup-Table LUT durch einen Wechsel eines logischen Zustandes an einem der drei Eingangssignale beeinflusst wird. Damit wird ein Jitter, der als Zufallsquelle genutzt wird, vervielfältigt. Signals from the three channels are respectively combined for each imaging device 2 ] , 22, 23, 24 and evaluated, for example, with loop-up tables LUT. Each lookup table LUT provides an output bit, whereby the output bit of each lookup table LUT is influenced by a change of a logic state on one of the three input signals. This duplicates a jitter that is used as a random source.
Zwischen zwei Abbildungseinrichtungen 2]_, 22 kann eine erste Abschalteinrichtung 2^ vorgesehen sein, wobei die erste Abschalteinrichtung 2]^ beispielsweise derart ausgestaltet ist, dass in jedem der drei Kanäle über ein AND-Gatter AND ein Signalwechsel an diesem Gatter unterbunden wird. Eine zweite Abschalteinrichtung 2_ wird zwischen einer dritten Abbildungseinrichtung 23 und einer vierten Abbildungseinrichtung 24 in Form von AND-Gattern AND in jedem der drei Kanäle angebracht und gemeinsam über ein externes Signal S mit der ers- ten Abschalteinrichtung 2^ angesteuert. Between two imaging devices 2 ] _, 22 may be provided a first turn-off device 2 ^, wherein the first turn-off device 2 ] ^, for example, designed such that in each of the three channels via an AND gate AND a signal change is inhibited at this gate. A second The shut-off device 2_ is mounted between a third imaging device 23 and a fourth imaging device 24 in the form of AND gates AND in each of the three channels and jointly driven via an external signal S with the first shut-off device 2.

Claims

Patentansprüche claims
1. Vorrichtung zum Erzeugen von Zufallsbits mit einer mehrere Abbildungseinrichtungen (2]_ - 2m) umfassenden elektronischen Schwingschaltung (20), wobei in einem Schwingungsmodus an einem Ausgangsknoten (3) der Schwingschaltung (20) ein Zufallssignal (OS) mit einem zufälligen Pegelverlauf abgreifbar ist, wobei mindestens zwei der mehreren Abbildungseinrichtungen als aktivierbare Abschalteinrichtungen (2^, 2_) ausgestaltet sind und wobei die mindestens zwei Abschalteinrichtungen (2^-, 2]_) in einem aktivierten Zustand ein jeweiliges Ausgangssignal (A]^, A_) erzeugen und das Ausgangssignal (A^-, A_) in der1. An apparatus for generating random bits with a plurality of imaging devices (2] _ - 2 m ) comprising electronic oscillating circuit (20), wherein in a vibration mode at an output node (3) of the oscillating circuit (20) a random signal (OS) with a random level profile can be tapped, wherein at least two of the plurality of imaging devices as activatable shutdown devices (2 ^, 2_) are configured and wherein the at least two turn-off devices (2 ^ -, 2] _) in an activated state, a respective output signal (A ] ^, A_) and the output signal (A ^ -, A_) in the
Schwingschaltung (20) propagierende Signalwechsel stoppt. Oscillation circuit (20) propagating signal change stops.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die jeweilige Abschalteinrichtung (2]^, 2_) jeweils mindestens einen ersten Eingang2. Apparatus according to claim 1, wherein the respective turn-off device (2 ] ^, 2_) each have at least one first input
(El, El*) und jeweils einen zweiten Eingang (E2, E2*) aufweist sowie jeweils einen Ausgang für das jeweilige Ausgangs - signal (Α^-, A_) , wobei der jeweilige zweite Eingang (E2, E2*) eine Abschaltefunktionalität aufweist, so dass nach Anlegen eines Abschaltsignales an dem jeweiligen zweiten Eingang (E2, E2*) die jeweiligen Ausganssignale (A^-, A_) der Abschalteinrichtung nach einer Verzögerungszeit unabhängig von jeweiligen Eingangssignalen der jeweiligen ersten Eingänge (El, El*) sind. (El, El *) and in each case a second input (E2, E2 *) and in each case an output for the respective output signal (Α ^ -, A_), wherein the respective second input (E2, E2 *) has a Abschaltefunktionalität in that, after applying a switch-off signal at the respective second input (E2, E2 *), the respective output signals (A ^ -, A_) of the switch-off device are independent of respective input signals of the respective first inputs (El, El *) after a delay time.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Schwingschaltung (20) digital und/ oder analog ausgeführt ist. 3. Apparatus according to claim 1 or 2, wherein the oscillating circuit (20) is executed digitally and / or analog.
4. Vorrichtung einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die jeweilige Abschalteinrichtung (2^, 2_) als Logikgatter ausgebildet ist oder durch Nachschlagetabellen (LUT) realisiert ist . 4. Device according to one of the preceding claims, wherein the respective turn-off device (2 ^, 2_) is designed as a logic gate or by look-up tables (LUT) is realized.
5. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Schwingschaltung (20) als Ringoszillatorschaltkreis ausgebildet ist und wobei von den mehreren Abbildungseinrichtungen (2]_ - 2m) eine Anzahl n als Inverter ausgebildet ist und zwischen den mindestens zwei Abschalteinrichtungen (2^-, 2_) angeordnet ist. 5. Device according to one of the preceding claims, wherein the oscillating circuit (20) is designed as a ring oscillator circuit and wherein of the plurality of imaging devices (2 ] _ - 2 m ) a number n is formed as an inverter, and between the at least two defeat devices (2 ^ -, 2_) is arranged.
6. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die jeweilige Abschalteinrichtung (2^-, 2_) als NAND-Gatter oder als AND-Gatter ausgebildet ist. 6. Device according to one of the preceding claims, wherein the respective turn-off device (2 ^ -, 2_) is designed as a NAND gate or as an AND gate.
7 . Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Vorrichtung Teil einer FPGA-Einrichtung oder einer ASIC- Einrichtung ist. 7. Device according to one of the preceding claims, wherein the device is part of an FPGA device or an ASIC device.
8. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, ferner umfassend ein an den Ausgangsknoten (3) gekoppeltes Zwischenspeicherelement (4), welches in Abhängigkeit von dem Zufalls- signal (OS) einen logischen Pegel speichert. 8. Device according to one of the preceding claims, further comprising a buffer element (4), which is coupled to the output node (3) and which stores a logic level as a function of the random signal (OS).
9. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Schwingschaltung (20) als ein Galois -Ringoszillator oder ein Fibonacci -Ringoszillator ausgeführt ist. 9. Device according to one of the preceding claims, wherein the oscillating circuit (20) is designed as a Galois ring oscillator or a Fibonacci ring oscillator.
10. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei eine Zeitspanne (T) vorgebbar ist, innerhalb derer nach Anlegen eines Abschaltsignales ein in der elektronischen Schwingschaltung (20) propagierender Signalwechsel abklingt. 10. Device according to one of the preceding claims, wherein a period of time (T) can be predetermined, within which decays after applying a switch-off signal in the electronic oscillator circuit (20) propagating signal change.
11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 10, wobei das Abschaltsignal an der jeweiligen Abschalteinrichtung (2^-, 2_) nahezu gleichzeitig für die jeweiligen Abschalteinrichtungen (2]^, 2_) durch eine Ansteuerungseinrichtung vorgebbar ist. 11. Device according to one of claims 2 to 10, wherein the switch-off signal to the respective turn-off device (2 ^ -, 2_) almost simultaneously for the respective turn-off devices (2 ] ^, 2_) can be predetermined by a drive means.
12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 11, wobei das Abschaltsignal nahezu gleichzeitig mit einem Abtast -Signal vorgebbar ist . 12. Device according to one of claims 2 to 11, wherein the switch-off signal can be predetermined almost simultaneously with a sampling signal.
13. Verfahren zum Erzeugen von Zufallsbits mit einer mehrere Abbildungseinrichtungen (2]_ - 2m) umfassenden elektronischen13. A method for generating random bits with a plurality of imaging devices (2 ] _ - 2 m ) comprising electronic
Schwingschaltung (20), wobei in einem Schwingungsmodus an einem Ausgangsknoten (3) der Schwingschaltung (20) ein Zufalls- signal (OS) mit einem zufälligen Pegelverlauf abgegriffen wird, Oscillating circuit (20), wherein in a vibration mode at an output node (3) of the oscillating circuit (20) a random signal (OS) is tapped with a random level profile,
wobei mindestens zwei der mehreren Abbildungseinrichtungen als aktivierbare Abschalteinrichtungen (2^, 2]_) ausgestaltet werden und wobei durch die mindestens zwei Abschalteinrichtungen (2]^, 2_) in einem aktivierten Zustand ein jeweiligeswherein at least two of the plurality of imaging devices are configured as activatable shutdown devices (2 ^, 2] _), and wherein a respective one of the at least two shutdown devices (2] ^, 2_) in an activated state
Ausgangssignal (A^-, A]_) erzeugt wird und durch das Ausgangs - signal (A^-, A_) in der Schwingschaltung (20) propagierendeOutput signal (A ^ -, A] _) is generated and by the output signal (A ^ -, A_) in the oscillating circuit (20) propagating
Signalwechsel gestoppt werden. Signal change stopped.
14. Verfahren nach Anspruch 13, wobei die jeweilige Abschalt - einrichtung (2^-, 2_) jeweils mindestens einen ersten Eingang14. The method according to claim 13, wherein the respective switch-off device (2 ^ -, 2_) each have at least one first input
(El, El*) und jeweils einen zweiten Eingang (E2, E2*) aufweist sowie jeweils einen Ausgang für das jeweilige Ausgangs - signal (Α^, A_) , wobei durch den jeweiligen zweiten Eingang(El, El *) and in each case a second input (E2, E2 *) and in each case an output for the respective output signal (Α ^, A_), wherein through the respective second input
(E2, E2*) eine Abschaltefunktionalität ausgeführt wird, so dass nach Anlegen eines Abschaltsignales an dem jeweiligen zweiten Eingang (E2, E2*) die jeweiligen Ausgänge jeweilige Ausganssignale (A^, A_) der jeweiligen Abschalteinrichtung (2]^, 2_) bereitstellen, die nach einer Verzögerungszeit unabhängig von jeweiligen Eingangssignalen der jeweiligen ersten Eingänge (El, El*) sind. (E2, E2 *) a Abschaltefunktionalität is executed, so that after applying a shutdown signal at the respective second input (E2, E2 *) the respective outputs respective output signals (A ^, A_) of the respective turn-off device (2] ^, 2_) provide which are independent of respective input signals of the respective first inputs (El, El *) after a delay time.
15. Verfahren nach Anspruch 13 oder 14, wobei die Schwing- Schaltung (20) digital und/ oder analog ausgeführt wird. 15. The method of claim 13 or 14, wherein the oscillating circuit (20) is executed digitally and / or analog.
16. Verfahren einem der Ansprüche 13 bis 15, wobei die jeweilige Abschalteinrichtung (2^, 2]_) als Logikgatter ausgebildet wird oder durch Nachschlagetabellen (LUT) realisiert wird. 16. The method of any of claims 13 to 15, wherein the respective turn-off device (2 ^, 2 ] _) is formed as a logic gate or by look-up tables (LUT) is realized.
17. Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 16, wobei die Schwingschaltung (20) als Ringoszillatorschaltkreis ausgebildet wird und wobei von den mehreren Abbildungseinrichtungen (2]_ - 2m) eine Anzahl n als Inverter ausgebildet wird und zwischen den mindestens zwei Abschalteinrichtungen (2^-, 2_) angeordnet wird. 17. The method according to any one of claims 13 to 16, wherein the oscillating circuit (20) is formed as a ring oscillator circuit and wherein of the plurality of imaging devices (2] _ - 2 m ) a number n is formed as an inverter and between the at least two defrosting devices (2 ^ -, 2_) is arranged.
18. Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 17, wobei die jeweilige Abschalteinrichtung (2^-, 2_) als NAND-Gatter oder als AND-Gatter ausgebildet wird. 18. The method according to any one of claims 13 to 17, wherein the respective turn-off device (2 ^ -, 2_) is formed as a NAND gate or as an AND gate.
19. Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 18, wobei das Verfahren auf einer FPGA-Einrichtung oder einer ASIC- Einrichtung ausgeführt wird. 19. The method according to any one of claims 13 to 18, wherein the method is carried out on an FPGA device or an ASIC device.
20. Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 19, wobei ein an den Ausgangsknoten (3) gekoppeltes Zwischenspeicherelement20. The method according to any one of claims 13 to 19, wherein an intermediate node to the output node (3) coupled
(4) in Abhängigkeit von dem Zufallssignal (OS) einen logischen Pegel speichert. (4) stores a logic level in response to the random signal (OS).
21. Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 20, wobei die Schwingschaltung (20) als ein Galois-Ringoszillator oder ein21. The method according to any one of claims 13 to 20, wherein the oscillating circuit (20) as a Galois ring oscillator or a
Fibonacci -Ringoszillator ausgeführt wird. Fibonacci ring oscillator is running.
22. Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 21, wobei nach Anlegen eines Abschaltsignales ein in der Schwingschaltung (20) propagierender Signalwechsel innerhalb einer vorgebbaren Zeitspanne (T) abklingt. 22. The method according to any one of claims 13 to 21, wherein after applying a switch-off signal in the oscillating circuit (20) propagating signal change within a predetermined period of time (T) decays.
23. Verfahren nach einem der Ansprüche 14 bis 22, wobei das Abschaltsignal an der jeweiligen Abschalteinrichtung (2^-, 2_) nahezu gleichzeitig durch eine Ansteuerungseinrichtung vorgegeben wird. 23. The method according to any one of claims 14 to 22, wherein the switch-off signal at the respective turn-off device (2 ^ -, 2_) is set almost simultaneously by a driving device.
24. Verfahren nach einem der Ansprüche 14 bis 23, wobei das Abschaltsignal nahezu gleichzeitig mit einem Abtast -Signal vorgegeben wird. 24. The method according to any one of claims 14 to 23, wherein the turn-off signal is set almost simultaneously with a sampling signal.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105404495A (en) * 2015-10-21 2016-03-16 哈尔滨工业大学 High-speed pseudorandom sequence generator and generation method for modulated wideband converter

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102015203573A1 (en) * 2015-02-27 2016-03-24 Siemens Aktiengesellschaft Method and apparatus for generating random bits

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1999061978A1 (en) * 1998-05-26 1999-12-02 N*Able Technologies, Inc. Method and system for providing a random number generator
US7389316B1 (en) * 2004-11-24 2008-06-17 Xilinx, Inc. Method and apparatus for true random number generation
DE102008018678A1 (en) * 2008-04-14 2009-10-22 Siemens Aktiengesellschaft Apparatus and method for generating a random bit string
WO2010031630A1 (en) * 2008-09-22 2010-03-25 Siemens Aktiengesellschaft Apparatus and method for generating a random bit sequence
US20120303690A1 (en) * 2003-06-24 2012-11-29 Kazuhiko Fukushima Random number generator with ring oscillation circuit

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3439606B2 (en) * 1996-08-02 2003-08-25 沖電気工業株式会社 Ring oscillation circuit
DE102004047425B4 (en) * 2004-09-28 2007-06-21 Micronas Gmbh Random number generator and method for generating random numbers
US7279996B2 (en) * 2005-08-16 2007-10-09 International Business Machines Corporation Method of functionality testing for a ring oscillator
KR101481572B1 (en) * 2007-10-19 2015-01-26 삼성전자주식회사 Random number generator
DE102010026688A1 (en) * 2010-07-09 2012-01-12 Siemens Aktiengesellschaft Random number generator for cryptographic application, has sample and holding circuit that scans switching states of cascaded ring oscillators for generation of random bits

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1999061978A1 (en) * 1998-05-26 1999-12-02 N*Able Technologies, Inc. Method and system for providing a random number generator
US20120303690A1 (en) * 2003-06-24 2012-11-29 Kazuhiko Fukushima Random number generator with ring oscillation circuit
US7389316B1 (en) * 2004-11-24 2008-06-17 Xilinx, Inc. Method and apparatus for true random number generation
DE102008018678A1 (en) * 2008-04-14 2009-10-22 Siemens Aktiengesellschaft Apparatus and method for generating a random bit string
WO2010031630A1 (en) * 2008-09-22 2010-03-25 Siemens Aktiengesellschaft Apparatus and method for generating a random bit sequence

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
"Design of Testable Random Bit Generators", CRYPTOGRAPHIC HARDWARE AND EMBEDDED SYSTEMS - CHES 2005, 7TH INTERNATIONAL WORKSHOP, 29 August 2005 (2005-08-29)
MEHRDAD MAJZOOBI ET AL: "FPGA-Based True Random Number Generation Using Circuit Metastability with Adaptive Feedback Control", CHES 2011, LNCS 6917, 28 September 2011 (2011-09-28), SPRINGER, BERLIN, DE, pages 17 - 32, XP019166873, ISBN: 978-3-642-23950-2 *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105404495A (en) * 2015-10-21 2016-03-16 哈尔滨工业大学 High-speed pseudorandom sequence generator and generation method for modulated wideband converter
CN105404495B (en) * 2015-10-21 2017-11-17 哈尔滨工业大学 For modulating the high speed PRBS generator and method for generation of wide-band transducer

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