TPM系統(tǒng)RNG模塊的設(shè)計實現(xiàn).pdf

1、為了在世界范圍內(nèi)推行可信計算技術(shù)，TCG(可信賴計算組織) 定義了具有安全存儲和加密功能的TPM(Trusted Platform Module)可信平臺模塊。該平臺是一種基于TCG工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的微控制器。該控制器用于存儲口令、數(shù)字證書和加密密鑰，并為各種計算平臺提供安全認(rèn)證、加密和網(wǎng)絡(luò)接入服務(wù)。 TPM系統(tǒng)關(guān)鍵模塊之一的隨機數(shù)發(fā)生器(Random Number Generator, RNG)產(chǎn)生用于加密處理器的加密、解密及密鑰

2、生成等功能的種子數(shù)字。該隨機數(shù)發(fā)生器提供了TPM內(nèi)部隨機數(shù)的來源，這些隨機數(shù)用于密鑰分配的臨時交互號(nonce)，密鑰的產(chǎn)生以及數(shù)字簽名過程中。 此外，對高質(zhì)量隨機數(shù)的要求與日俱增，真隨機數(shù)發(fā)生器受到廣泛關(guān)注；系統(tǒng)芯片技術(shù)的出現(xiàn)和發(fā)展，提出了實現(xiàn)片上隨機數(shù)發(fā)生器的需要；鑒于以上現(xiàn)實狀況，本文提出了一種基于鎖相環(huán)噪聲源的隨機數(shù)發(fā)生器實現(xiàn)方法，該方法具有真隨機性，易于實現(xiàn)和集成。 該設(shè)計方法具有三個顯著的特點：(1)噪聲源

3、取自于物理現(xiàn)象－鎖相環(huán)的相位噪聲，而非通常的自由振蕩器；(2)采用馮-諾伊曼校正器對原始采樣數(shù)據(jù)進行處理，去除偏置，改善隨機性；(3)采用線性反饋移位寄存器(LFSR)和元胞自動機移位寄存器(CASR)算法對采樣數(shù)據(jù)進行雜化處理，改善輸出的統(tǒng)計屬性，既保證真隨機性，又保證發(fā)生器有確定的輸出。 本文提出了一種基于鎖相環(huán)相位噪聲的真隨機數(shù)發(fā)生器的設(shè)計方法，完成了該真隨機數(shù)發(fā)生器的設(shè)計和仿真，并對仿真結(jié)果進行了統(tǒng)計測試，對其性能進行了