Gerador de números aleatórios integrado em tecnologia CMOS

• Autor(a) principal: Monteiro, Pedro Alexandre Gândara
• Data de Publicação: 2022
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/10362/150520
• topic: Criptografia; Aleatoriedade; Oscilador; Caótico; PRNG; TRNG; Domínio/Área Científica::Engenharia e Tecnologia::Engenharia Eletrotécnica, Eletrónica e Informática

Desde os primórdios da civilização humana, foram inventadas inúmeras formas de comunicação, surgindo, assim, a necessidade de tornar essas formas de comunicação privadas. Desta forma, considera-se que a criptografia existe desde então. No entanto, com o início da era digital, a quantidade de informação transmitida aumentou exponencialmente. Consequentemente, a forma como a privacidade das comunicações é mantida deixa de ser a única questão abordada, levando-nos à seguinte problemática: "Como proteger um elevado número de mensagens sensíveis de forma sistemática?" A solução para esta questão são os Geradores de Números Aleatórios, RNG. Estes sistemas têm a capacidade de gerar chaves que, ao misturar as mensagens, conseguem escondê-las de forma rápida e simples. Existem duas categorias de geradores de números aleatórios: os verdadeiramente aleatórios e os pseudoaleatórios. Pretende-se estudar uma fonte de entropia baseada no ruído do oscilador e, para atingir este objetivo, propôs-se um circuito gerador de números aleatórios que disponha de um consumo, custo e área reduzidos e uma elevada aleatoriedade. Através do circuito proposto na presente dissertação, um gerador de números aleatórios híbrido - circuito composto por osciladores e um circuito caótico - os objetivos relativos à área e ao consumo de potência foram cumpridos, tendo o circuito 1,19 mW de potência consumida, 34,5 m2 de área de transístores e um throughput de 26 Mbit/s. No entanto, não foram reunidas as condições necessárias para se testar estatisticamente o circuito quanto à sua aleatoriedade, sendo que, teoricamente, o sistema apresentado deverá comportar-se como um TRNG.