Управление метастабильным состоянием элемента памяти с целью генерации случайных данных
https://doi.org/10.35596/1729-7648-2025-23-5-75-82
Аннотация
Предлагается новая схема построения генераторов истинно случайных последовательностей с использованием блока управления источниками случайности. В качестве источника случайности рассмат ривается обобщенный управляемый бистабильный элемент, для которого предложена логическая модель на основе управляемых инверторов с обратной связью. Установлено, что переход бистабильного элемента в состояние метастабильности возможен независимо от его внутренней структуры. Метастабильное состояние выражается в осцилляции выходного сигнала с уникальной частотой, что в дальнейшем позволит генерировать непредсказуемые случайные последовательности. Созданная программная модель управляемого бистабильного элемента на языке SystemVerilog в процессе тестирования доказала свою состоятельность.
Ключевые слова
управляемый бистабильный элемент,
генератор истинно случайного числа,
физически неклонируемая функция,
аналитическая модель
При поддержке: Авторы выражают искреннюю благодарность резиденту ПВТ компании «Инженерный Центр Ядро», которая является одним из центров разработки YADRO, за предоставленное оборудование для проведения экспериментов в рамках работы совместной учебной лаборатории с Белорусским государственным университетом информатики и радиоэлектроники.
Об авторах
М. Н. Кайкы
Белорусский государственный университет информатики и радиоэлектроники
Беларусь
Беларусь
Кайкы Михаил Николаевич, магистр техн. наук,
220013, Минск, ул. П. Бровки, 6.
Тел.: +375 29 386-91-82.
А. А. Иванюк
Белорусский государственный университет информатики и радиоэлектроники
Беларусь
Беларусь
Иванюк А. А., д-р техн. наук, проф., проф. каф. информатики,
Минск.
Список литературы
1. Silicon Physical Random Functions / B. Gassend [et al.] // Proc. of the 9th ACM Conference on Computer and Communications Security (CCS ’02). 2002. P. 148–160.
2. Иванюк, А. А. Физическая криптография и защита цифровых устройств / А. А. Иванюк, C. C. Заливако // Доклады БГУИР. 2019. № 2. С. 50–58.
3. Физические генераторы случайных чисел для применения в СКЗИ, не содержащих сведения, составляю щие государственную тайну: ТС 26.4.001–2019.
4. Refillable PUF Authentication Protocol for Constrained Devices / A. Desuert [et al.] // Journal of Ambient Intelligence and Smart Environments. 2022. Vol. 14. P. 1–18.
5. Кайкы, М. Н. Исследование стабильности промышленной SRAM памяти, используемой для неклонируемой идентификации / М. Н. Кайкы, А. А. Иванюк // Информационные технологии и системы 2022 (ИТС 2022): матер. Междунар. науч. конф., Минск, 23 нояб. 2022 г. Минск: Белор. гос. ун-т информ. и радиэлек., 2022. С. 79–80.
6. Иванюк, А. А. Физически неклонируемая функция типа АРБИТР с нелинейными парами путей / А. А. Иванюк, А. Ю. Шамына // Системный анализ и прикладная информатика. 2023. № 1. С. 54–62.
7. Kumar, S. S. The Butterfly PUF: Protecting IP on Every FPGA / S. S. Kumar // Proc. IEEE International Workshop on Hardware-Oriented Security and Trust (HOST’2008). USA, CA: Anaheim, 2008. P. 67–70.
8. Kacprzak, T. Analysis of Oscillatory Metastable Operation of an RS Flip-Flop / T. Kacprzak // IEEE Journal of Solid-State Circuits. 1988. Vol. 23, No 2. P. 260–266.
Рецензия
Для цитирования:
Кайкы М.Н., Иванюк А.А. Управление метастабильным состоянием элемента памяти с целью генерации случайных данных. Доклады БГУИР. 2025;23(5):75-82. https://doi.org/10.35596/1729-7648-2025-23-5-75-82
For citation:
Kaiky M.N., Ivaniuk A.A. Control of the Metastable State of a Memory Element for the Purpose of Random Data Generation. Doklady BGUIR. 2025;23(5):75-82. (In Russ.) https://doi.org/10.35596/1729-7648-2025-23-5-75-82
Просмотров:
45
Послать статью по эл. почте 