Analiza możliwości sprzętowej generacji losowych ciągów binarnych z przepływnością 1 Gbit/s

• Autorzy: Leśniewicz Marek , Komorowski Piotr , Zabłocki Janusz

Identyfikatory

DOI

10.15199/48.2023.04.35

Warianty tytułu

EN

Analysis of the hardware capabilities of the generation of random binary sequences with a bit rate of 1 Gbps

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule przedstawiono analizę możliwości sprzętowej generacji doskonale losowych ciągów binarnych z przepływnością 1 Gbit/s, wykorzystującą układy i sygnały mikrofalowe. W analizie użyto powszechnie znanych modeli generacji ciągów losowych, jednak z wykorzystaniem niestosowanych dotąd w tym celu technologii, w tym zastosowania do kreacji ciągów układów programowalnych FPGA. Analizy udokumentowano wynikami pomiarów rzeczywistych układów i sygnałów w funkcji czasu i częstotliwości za pomocą oscyloskopu i analizatora widma w paśmie 2 GHz.

EN

The article presents an analysis of the hardware capabilities of generating truly random binary strings with a bit rate of 1 Gbps, using microwave circuits and signals. The analysis uses commonly known models of random sequence generation, but with the use of technologies that have not been used for this purpose so far, including the use of FPGA programmable circuits for the creation of sequences. The analyzes were documented with the results of measurements of real systems and signals as a function of time and frequency using an oscilloscope and a spectrum analyzer in the 2 GHz band.

Słowa kluczowe

PL

generacja ciągów (liczb) losowych; losowość; entropia; sygnał mikrofalowy; układ mikrofalowy

EN

random sequences (number) generation; randomness; entropy; microwave circuits; microwave signal

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Przegląd Elektrotechniczny
• Rocznik: 2023
• Tom: R. 99, nr 4
• Strony: 207--215
• Opis fizyczny: Bibliogr. 13 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Leśniewicz Marek

• Zakład Kryptologii WIŁ-PIB, 05-130 Zegrze, Warszawska 22A

• https://orcid.org/0000-0001-5505-1268

autor

Komorowski Piotr

• Zakład Kryptologii WIŁ-PIB, 05-130 Zegrze, Warszawska 22A

• https://orcid.org/0000-0002-0752-0055

autor

Zabłocki Janusz

• Zakład Kryptologii WIŁ-PIB, 05-130 Zegrze, Warszawska 22A

• https://orcid.org/0000-0001-5429-8058

Bibliografia

• [1] Herrero-Collantes M., Garcia-Escartin J.C., Quantum random number generators, Reviews of Modern Physics, 2017, nr 1.
• [2] Leśniewicz M.,Sprzętowa generacja losowych ciągów binarnych, Wydawnictwo Wojskowej Akademii Technicznej, 2009.
• [3] Leśniewicz M., Komorowski P., Metoda i układ powielania ciągów losowych, Przegląd Elektrotechniczny, 2021, nr 8.
• [4] Réfrégier P., Noise Theory and Application to Physics – From Fluctuations to Information, Springer Science, 2004.
• [5] Recommendation X.1702, Quantum noise random number generator architecture, ITU-T, 11/2019.
• [6] Johnston D., Random Number Generators – Principles and Practices, Walter de Gruyter Press, 2018.
• [7] Kollmitzer C., Schauer S., Rass S., Rainer B., Quantum random number generation, Springer Nature, 2020.
• [8] Noise Products, www.noisecom.com, www.noisewave.com
• [9] Steer M., Microwave and RF Design, vol.1-5, NC SU, 2019.
• [10] ERA-1+ Monolithic InGaP HBT MMIC Amplifier, Mini-Circuits.
• [11] Arria V Device Handbook, Volume 1: Device Interfaces and Integration, Volume 2: Transceivers, INTEL (ALTERA), 2020.
• [12] Seidler J., Nauka o informacji, WNT, 1983.
• [13] Leśniewicz M., Patent nr 228827 pt. Sposób wykrywania utraty synchronizacji kryptograficznej i jej odzyskiwania, UPRP, 2015.

Uwagi

Opracowanie rekordu ze środków MNiSW, umowa nr SONP/SP/546092/2022 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki" - moduł: Popularyzacja nauki i promocja sportu (2024).