LM-TRNG

Özellikler

Entropi kaynağı

• Sayısı ve uzunluğu yapılandırılabilen, serbest çalışan evirici halkalar dizisi
• Her halkanın her fazı örneklenir ve birleştirilir
• Kendi gürültü kaynağını sağlayan sistemler için harici gürültü kaynağı desteği

Koşullandırma

• Uzunluk sınırlamalı, yapılandırılabilir XOR parite filtresi
• Yapılandırılan her ham bit grubu için bir çıkış biti: hiçbir bit tekrar kullanılmaz, hiçbiri atılmaz

Sürekli sağlık testleri

• Repetition Count Test: NIST SP 800-90B bölüm 4.4.1
• Adaptive Proportion Test: NIST SP 800-90B bölüm 4.4.2
• Toplam arıza testi: AIS-31 gereksinimi PTG.2.5, duran bir halkayı izler
• Frekans (monobit) ve Runs testleri: NIST SP 800-22 bölüm 2.1 ve 2.3, yapılandırılabilir pencereler üzerinde sürekli uygulanır
• Deterministik yolun açılışta bilinen cevap testi
• Herhangi bir test alarmdayken çıkış engellenir; her alarm mandallanır ve okunabilir

Entegrasyon

• AMBA AXI4-Lite kontrol ve bir AXI4-Stream rastgele çıkış
• Tüm test eşikleri register'dır; entegratör onları kendi değerlendirmesine göre ayarlar
• İki teslim top'ı: eksiksiz AXI ürünü ya da kendi yapınız için yalın çekirdek
• ANSI C sürücüsü, UVM RAL, IP-XACT, SystemRDL register tanımı

---

Uygulamalar

• Deterministik bir rastgele bit üretecini tohumlamak: eşleşen blok LM-DRBG'dir
• Henüz hiçbir tohum yokken, açılışta anahtar üretimi
• Nonce ve challenge üretimi
• Fiziksel klonlanamaz fonksiyonlar ve cihaz kimliği şemaları
• Tohumlanmış değil, deterministik olmayan bir kaynak gerektiren her sistem

---

Blok diyagramı

---

Arayüzler

Çıkış stream'inin bir sonu yoktur. Fiziksel bir kaynak etkin olduğu sürece bit üretir; istek uzunluğu ve tlast yoktur. Deterministik bir üreteçten yapısal farkı budur ve arayüzde görülür.

---

Sağlık ve güvence

Dört sürekli test ve bir açılış öz testi. İki SP 800-90B testi, her birinde yanlış yapılması kolay sınır koşulları dahil, dokümanda yazıldığı gibi gerçeklenmiştir. AIS-31 toplam arıza testi birleştirilmiş gürültü bitini değil, örneklenen halka fazlarını doğrudan izler; böylece duran bir halka, istatistiksel bir testin yakalayacağından daha erken ve daha net yakalanır.

Her eşik bir register'dır. Eşik değerleri, pencere boyutları ve parite filtresi uzunluğu sabit değil, konfigürasyondur; çünkü bu kaynağı kendi cihazında ve çalışma köşesinde doğrulayan bir entegratörün onları kendi değerlendirmesine göre ayarlayabilmesi gerekir.

Herhangi bir test alarmdayken çıkış engellenir ve her alarm mandallanır.

Entropi iddiası, açıkça

Örnek başına min-entropi bu teslimatla belirlenmez ve hiçbir değer iddia edilmez. Bir min-entropi tahmini, fiziksel kaynaktan hedef cihazda ve çalışma köşesinde toplanmış en az bir milyon ardışık ham örneğin SP 800-90B tahmincilerinden geçirilmesini gerektirir. Bu donanım üzerinde yapılan bir ölçümdür; simülasyonla, sentezle ya da bu paketteki herhangi bir çıktıyla üretilemez.

Register haritasında gelen varsayılan eşik değerleri varsayılan bir min-entropiden hesaplanmıştır ve bu varsayım, geçtiği her yerde varsayım olarak etiketlenmiştir. Herhangi bir doğrulama arayan entegratör, her eşiği kendi değerlendirmesine göre değiştirir; eşiklerin register olmasının nedeni de tam olarak budur.

Ring osilatör dizisinin modeli yoktur ve simüle edilmez. Sayısallaştırılmış gürültü bitinden sonraki her şey deterministik bir durum makinesidir ve bir referans modele karşı saat saat doğrulanır; halkaların kendisi fiziksel olduğundan silikon üzerinde ölçümle doğrulanır ve bu ölçüm entegratörün işidir.

---

Konfigürasyon

---

Kaynaklar ve performans

Her hedef cihaz için kaynak kullanımı ve maksimum saat frekansı bağlam dışında (out of context) ölçülür ve bu sayfadaki ölçülmüş sonuçlarda hedef bazında yayımlanır. AMD ve Efinix satırları LUT, Altera satırları ALM raporlar; ikisi hiçbir zaman birleştirilmez.

Çıkış hızı, örnekleme hızının parite filtresi uzunluğuna bölümüdür ve ikisi de konfigürasyondur.

---

Teslimat içeriği