為了5G通訊之具有真亂數種子的高速亂數產生器

近年由於手持性電子產品的普遍及功能的提昇，再加上5G通訊的發展，電子辦公室、網路交易及雲端資料庫等電子簽章和資訊安全的需求大量增加。本計劃的目的即是要在手機上整合一個高輸出率且難預測的亂數產生器。我們採取的方法是設計一個混合的產生器，亦即實現真亂數產生器和偽亂數產生器在同一顆晶片上。一方面，我們在本計劃中提出一個在鎖相迴路中的補償電路，將供應電壓上的噪聲對壓控振盪器輸出頻率的影響降低。同時也將這數位的補償值當成我們真亂數種子的產生器。而另一方面，我們提出一個可以快速產生亂數又有自動偵錯的功能偽亂數產生器。所以本計劃就是要結合兩種類型的亂數產生器，達到一個互補的目的。使得最後設計出來的亂數產生器既可以快速產生，又具有不易被預測的特性。此計劃將在以下的三個點上提出具體的實行方法。第一，先提出真亂數種子產生器的架構。第二，找到適合硬體實現之新型的亂數產生器架構，並根據這些新的架構設計一可程式的桶式移位器。第三，我們設計一個同時可產生同位元的亂數產生器。這個同位元是藉由我們正在設計並模擬的同位元預測電路來產生，可以用來即時偵測出我們亂數產生器在產生的過程中所可能造成的錯誤。並設計一良好混合特性的輸出建構子，將真亂數產生器結合多重遞迴產生器去生成統計特性好的亂數。在此新架構中，一方面大大降低生成的亂數被預測中的機率，一方面又確保快速又有良好的統計特性的亂數。最重要的是，這個真亂數產生器將來可以完全整合到5G通訊的系統上。

系統編號:PB10507-1876
原計畫編號:MOST105-2221-E182-076