Генератор рівномірно розподілених випадкових послідовностей

Генератор рівномірно розподілених випадкових послідовностей, що містить вузол генерації випадкових логічних рівнів, який складається з послідовно з єднаних генератора шуму, підсилювача-обмежувача та лічильного тригера, а також регістра зсуву, з'єднаного входом з виходом вузла генерації випадкових логічних рівнів, а двома виходами - з двома входами елемента ВИКЛЮЧНЕ АБО, вихід якого з'єднаний з входом вихідного регістра, виходи якого є виходами пристрою, а вихід тактового генератора з'єднаний із синхровходами регістра зсуву і вихідного регістра, який відрізняється тим, що регістр зсуву є багаторозрядним, завдяки введенню в нього додаткових тригерів, а також додаткових входів елемента ВИКЛЮЧНЕ АБО, з'єднаних з додатковими виходами регістра зсуву Винахід відноситься до області обчислювальної техніки і може бути використаний в системах захисту інформації обчислювальних систем, наприклад, при генерації параметрів алгоритмів криптографічного перетворення, в протоколах аутентифікацм, в засобах імовірнісного кодування та ін Відомий генератор рівномірно розподілених ймовірних чисел, що містить багатоканальний вузол генерації випадкових бітів, в якому кожен канал складається з послідовно з'єднаних генератора шуму, підсилювача-обмежувача та лічильного тригера, а виходи усіх каналів об'єднуються схемою «ВИКЛЮЧНЕ АБО», і вузол спряження з ПЕОМ (див Деклараційний патент України № 33361 А по МКІ G06F7/58, G07C15/00, Бюл № 1 від 15 02 2001) Недоліком цього генератора є невелика швидкість формування випадкових бітів, що в декілька разів менша частоти вихідних імпульсів генератора шуму Другим недоліком є різні імовірності генерації випадкових одиниць і нулів Різниця цих імовірностей може досягати др = 0,003 і більше Всеукр МІЖВІД наук —техн зб 2001 Вип 119, с 108-113) що містить вузол генерації випадкових логічних рівнів, який складається і послідовно з'єднаних генератора шуму, підсилювачаобмежувача та лічильного тригера, вихід якого з'єднано з входом дворозрядного регістра зсуву, виходи якого увімкнуті до входів схеми "ВИКЛЮЧНЕ АБО", а вихід цього елемента з'єднано з входом даних вихідного регістра зсуву, виходи якого є виходами генератора випадкових чисел, тактовий генератор, вихід якого з'єднаний з синхровходом дворозрядного регістра зсуву і входом дільника на 2, вихід якого з'єднано з синхровходом вихідного регістра зсуву Найбільш близьким по сукупності ознак є генератор випадкових чисел (див рис 4 в статті Торба А А , Елаков С Г , Степченко А 3 Генерация равновероятных случайных последовательностей на основе физических датчиков // Радиотехника Недоліком цього генератора є невелика швидкість формування випадкових бітів, тому що підвищення частоти тактового генератора призводить до того, що імовірності формування випадкових одиниць або нулів не тільки не вирівнюються, а навпаки, ще більше розрізняються за рахунок статистичного зв'язку між логічними рівнями на входах схеми "ВИКЛЮЧНЕ АБО" В основу винаходу поставлена задача створення такого генератора рівномірно розподілених випадкових послідовностей, в якому додавання нових схемних елементів і зв'язків ДОЗВОЛИЛО б підвищити швидкість формування випадкових по со (О 61439 обмежувача 3 і лічильного тригера 4, багаторозряслідовностеи і покращити їх статистичні характедний регістр 5 зсуву, вхід даних якого підключено ристики до виходу лічильного тригера 4, а виходи з'єднані Такий технічний результат може бути досягнуз входами елемента 6 «ВИКЛЮЧНЕ АБО», вихід тий, якщо в генераторі рівномірно розподілених якого підключено до входу даних вихідного регіствипадкових послідовностей, що містить вузол геру 7, виходи якого є виходами пристрою, тактовий нерації випадкових логічних рівнів, який складагенератор 8, вихід якого з'єднаний з синхровходається з послідовно з'єднаних генератора шуму, ми регістра 5 зсуву і вихідного регістру 7 підсилювача-обмежувача та лічильного тригера, а також регістр зсуву, з'єднаний входом з виходом Генератор рівномірно розподілених випадковузла генерації випадкових логічних рівней, а двових послідовностей працює слідуючим чином На ма виходами - з двома входами елемента "ВИвиході генератора 2 шуму формуються імпульси КЛЮЧНЕ АБО", вихід якого з'єднаний з входом випадкової амплітуди, наступні через випадкові вихідного регістра, виходи якого є виходами причасові інтервали Амплітуда цих імпульсів підсистрою, а вихід тактового генератора з'єднаний з лювачем-обмежувачем 3 перетворюється в ЛОГІЧНІ синхровходами регістра зсуву і вихідного регістра, рівні ТТЛ або КМОН мікросхем Імпульси з виходу згідно винаходу, регістр зсуву є багаторозрядним, підсилювача-обмежувача 3 подаються на вхід лізавдяки введеним в нього додатковим тригерам, а чильного тригера 4, на виході якого формуються також додаткові входи елемента "ВИКЛЮЧНЕ ЛОГІЧНІ рівні, з рівною імовірністю приймаючі знаАБО" з'єднані з додатковими виходами регістра чення нуля або одиниці в випадкові моменти часу зсуву Випадкові ЛОГІЧНІ рівні з виходу лічильного тригера 4 записуються в багаторозрядний регістр Таким чином, введення в генератор рівномірно 5 зсуву з частотою Fo, що визначається тактовим розподілених випадкових послідовностей додаткогенератором 8 3 декількох виходів регістру 5 вивих розрядів у регістр зсуву і з'єднання додаткових падкові ЛОГІЧНІ рівні об'єднуються елементом 6 входів елемента «ВИКЛЮЧНЕ АБО» з виходами «ВИКЛЮЧНЕ АБО» і подаються на вхід даних вирегістра зсуву дозволяє усунути статистичну західного регістру 7 зсуву, який перетворює випадлежність між сигналами на входах елемента «ВИкові ЛОГІЧНІ рівні в паралельний двійковий код для КЛЮЧНЕ АБО» і таким чином підвищити швидкопередачі в ПЕОМ дію генератора випадкових послідовностей і покращити статистичні характеристики послідовКІЛЬКІСТЬ розрядів між виходами регістру 5 ностей, що генеруються обирається такою, щоб забезпечити статистичну незалежність між логічними рівнями на входах На кресленні (фіг) зображена структурна схеелемента 6 «ВИКЛЮЧНЕ АБО» Це також сприяє ма генератора рівномірно розподілених випадкопокращенню статистичних характеристик випадкових послідовностей вих послідовностей, які генеруються Зазвичай Генератор містить вузол 1 генерації випадкоКІЛЬКІСТЬ розрядів регістру 5 значно перевищує вих логічних рівнів, який складається з послідовно КІЛЬКІСТЬ розрядів вихідного регістру 7 з'єднаних генератора 2 шуму, підсилювача Комп'ютерна верстка А Крулевський Підписне Тираж39 прим Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, Львівська площа, 8, м Київ, МСП, 04655, Україна ДП "Український інститут промислової власності", вул Сім'ї Хохлових, 15, м Київ, 04119