我院黄正峰课题组在 IEEE亚洲硬件安全与可信会议( AsianHOST2022 ) 发表的论文“MRCO: A Multi-ring Convergence Oscillator-based High-Efficiency True Random Number Generator（基于多环汇聚振荡器的真随机数发生器）”获得了最佳论文奖（Best Paper Award）。论文的第一单位是合肥工业大学微电子学院。该研究成果的合作者包括日本九州工业大学的温晓青教授（IEEE Fellow）、安徽工程大学的倪天明教授（安徽省杰青）。该研究成果受到国家自然科学基金面上项目的资助。

合肥工业大学国家示范性微电子学院和日本九州工业大学计算机学院有着良好的学术交流历史。双方连续签署了2个周期的合作备忘录：2014~2018，2019~2024。合作内容包括：合作研究、联合申报项目、互派学生等等。我院的负责人是黄正峰教授，日本九州工业大学计算机学院的联系人是温晓青教授（IEEE Fellow）。2017年，日本九州工业大学计算机学院曾经派出了5位老师和学生组成的代表团，来我院进行了为期一周的学术访问。由于疫情原因，后续的学术交流改为线上研讨会形式。

论文简介：

研究团队对过去使用异或门提高真随机数发生器（TRNG）随机性的方法进行研究，讨论了异或门在面对高速变化的输入时，会输出短脉冲的现象，短脉冲的幅值与始末相位与异或门输入的时间有关，因此短脉冲包含了两个输入信号在传递过程中发生的时钟抖动。短脉冲在输入反相器链后，会由于反相器的低通滤波器特性而逐渐消除，最终导致熵源随机性的损失。论文基于此提出了一种异或门与反相器分离的熵源结构——多环汇聚振荡器，避免短脉冲与反相器链接触，提高短脉冲的利用效率。采用单级环形振荡器（RO）和三级RO作为子环，较少级数的子环为主环提供了极高的振荡速度，有效地提高了时钟抖动的累积效率。

提出的结构在Virtex-6 FPGA上实现了500MHZ的吞吐率，仅消耗了13个查找表和4个触发器。吞吐率和Slice的比值为153.846Mbps/Slice。

该TRNG未来将部署于物联网各类终端设备，提高资源受限的便携式设备中真随机数高速生成效率。解决数十亿物联网 (IoT) 设备中使用的硬件随机数生成器中存在无法正确生成随机数的漏洞，保障其面临攻击风险时候的安全性。

AsianHOST2022官网链接：

http://asianhost.org/2022/index.htm

（姚亮/文图   黄正峰/审核）