確率的動作モデルを用いたオシレータベース物理乱数生成器の設計手法

摘要

This paper proposes a stochastic behavior model of oscillator-based physical random number generator (RNG), and presents a design procedure of RNG with the proposed model. Design space exploration with the behavior model followed by robustness verification with simulation under deterministic noises. The behavior model is validated by measurement of RNGs fabricated in 65nm CMOS process. A simulator considering the power supply noise is also developed, which realizes the verification of the robustness to deterministic noises.%本稿ではオシレータベース物理乱数生成器の確率的動作モデルを構築し、モデルを用いた乱数生成器の設計手法を提案する。提案手法は、動作モデルを用いて設計空間の探索を行い、適切な設計パラメータを決定する。さらに、決定性雑書が存在する条件下でのシミュレーションを行うことでロバスト性を検証する。65nmプロセスにて実装した乱数生成器の測定結果から、動作モデルの妥当性を確認した。また、電源雑音を考慮できるシミュレータを実装し、決定性雑音に対するロバスト性の検証方法を確立した。