Details

Title Аппаратный генератор случайных чисел: выпускная квалификационная работа бакалавра: 10.03.01 - Информационная безопасность
Creators Камалетдинов Тимур Наилевич
Scientific adviser Семенов Константин Константинович
Organization Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого. Институт компьютерных наук и технологий
Imprint Санкт-Петербург, 2018
Collection Выпускные квалификационные работы ; Общая коллекция
Subjects аппаратный генератор случайных чисел ; NIST STS ; АЦП ; STM32
Document type Bachelor graduation qualification work
File type PDF
Language Russian
Level of education Bachelor
Speciality code (FGOS) 10.03.01
Speciality group (FGOS) 100000 - Информационная безопасность
Links Отзыв руководителя
DOI 10.18720/SPBPU/2/v18-1772
Rights Доступ по паролю из сети Интернет (чтение, печать, копирование)
Record key RU\SPSTU\edoc\54078
Record create date 10/18/2018

Allowed Actions

Action 'Read' will be available if you login or access site from another network

Action 'Download' will be available if you login or access site from another network

Group Anonymous
Network Internet

В данной работе представлен аппаратный генератор случайных чисел, позволяющий генерировать случайную последовательность бит, проходящую тесты NIST. Приведен пример настройки периферии и описания алгоритмов для микроконтроллера STM32, используемого в составе генератора. Создан опытный образец, скорость генерации для которого составила 48 кбит/с.

Network User group Action
ILC SPbPU Local Network All
Read Print Download
Internet Authorized users SPbPU
Read Print Download
Internet Anonymous
  • ПЕРЕЧЕНЬ СОКРАЩЕНИЙ, УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ, СИМВОЛОВ, ЕДИНИЦ И ТЕРМИНОВ
  • ВВЕДЕНИЕ
  • 1. ОБЗОР ОСНОВНЫХ СПОСОБОВ ПОСТРОЕНИЯ АППАРАТНЫХ ГЕНЕРАТОРОВ СЛУЧАЙНЫХ ЧИСЕЛ
    • 1.1 Актуальность проблемы разработки аппаратного генератора случайных чисел
    • 1.2 Основные способы построения аппаратных генераторов случайных чисел
    • В данном разделе рассмотрены ГСЧ, основанные на различных случайных физических процессах.
      • 1.2.1 Генераторы, основанные на фазовом квантовом шуме в лазерном луче
      • 1.2.2 Генераторы, основанные на матрице фотокамеры
      • 1.2.3 Генераторы, основанные на тепловом шуме
      • 1.2.4 Генераторы, основанные на цифровых схемах с неопределенным состоянием
      • 1.2.5 Генераторы, основанные на шуме аналого-цифрового преобразования
    • 1.3 Сравнение различных типов аппаратных генераторов между собой
    • 1.4 Обзор наборов статистических тестов
      • 1.4.1 Частотный побитовый тест
      • 1.4.2 Частотный блочный тест
      • 1.4.3 Тест на последовательность одинаковых битов
      • 1.4.4 Тест на самую длинную последовательность единиц в блоке
      • 1.4.5 Тест рангов бинарных матриц
    • 1.5 Техническое задание
    • 1.6 Выводы
  • 2. РАЗРАБОТКА АППАРАТНОГО ГЕНЕРАТОРА СЛУЧАЙНЫХ ЧИСЕЛ НА ОСНОВЕ ШУМА АНАЛОГО-ЦИФРОВОГО ПРЕОБРАЗОВАНИЯ
    • 2.1 Разработка структурной схемы аппаратного генератора случайных чисел
    • 2.2 Описание опытного образца генератора
    • 2.3 Настройка и инициализация периферии
      • 2.3.1 Инициализация АЦП
      • 2.3.2 Инициализация таймера общего назначения TIM2
      • 2.3.3 Инициализация часов реального времени RTC
    • 2.4 Выводы
  • 3. АЛГОРИТМ ПОЛУЧЕНИЯ СЛУЧАЙНОЙ БИТОВОЙ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТИ
    • 3.1 Описание алгоритма получения результатов преобразований в обработчике прерываний
    • 3.2 Описание алгоритма фильтрации данных и их отправки на целевое устройство
    • 3.3 Выводы
  • 4. ТЕСТИРОВАНИЕ АППАРАТНОГО ГЕНЕРАТОРА СЛУЧАЙНЫХ ЧИСЕЛ
    • 4.1 Тестирование качества случайной битовой последовательности в зависимости от подаваемого на входы АЦП постоянного напряжения.
      • 4.1.1 Тестирование при выборе напряжения, равного GND
      • 4.1.2 Тестирование напряжения ,V-𝐷𝐷𝐴.
      • 4.1.3 Тестирование напряжения «Floating input»
    • 4.2 Визуальное представление случайной битовой последовательности
    • 4.3 Измерение скорости генерации случайной битовой последовательности
    • 4.4 Гистограмма и функция распределения случайных чисел, полученных из битовой последовательности
    • 4.5 Выводы
  • ЗАКЛЮЧЕНИЕ
  • СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
  • ПРИЛОЖЕНИЕ А
  • ПРИЛОЖЕНИЕ Б
  • ПРИЛОЖЕНИЕ В
  • ПРИЛОЖЕНИЕ Г

Access count: 184 
Last 30 days: 0

Detailed usage statistics