一种基于 STT-MTJ 的异步低功耗真随机数发生器
密码学与安全
2023-07-28 v1 新兴技术
摘要
新兴的自旋转移矩磁隧道结（STT-MTJ）技术展现出有趣的随机行为，兼具面积小与操作能耗低的特点。因此，它是安全应用特别是随机数生成的一种有前景的技术。在本文中，STT-MTJ 被用于构建一种具有低功耗和高熵率的异步真随机数发生器（TRNG）。该异步设计使随机数生成与系统时钟解耦，从而可嵌入低功耗设备中。所提出的 TRNG 通过数值仿真进行评估，使用 Landau-Lifshitz-Gilbert（LLG）方程作为 STT-MTJ 器件的模型。设计考量、攻击分析与工艺偏差均被讨论和评估。我们表明，我们的设计对工艺偏差具有鲁棒性，对于 90% 的实例，以每比特 6–7.7 pJ 的能耗实现了 99.7 Mbps 至 127.8 Mbps 的熵生成率。
引用
@article{arxiv.2307.14476,
title = {An Asynchronous and Low-Power True Random Number Generator using STT-MTJ},
author = {Ben Perach and Shahar Kvatinsky},
journal= {arXiv preprint arXiv:2307.14476},
year = {2023}
}
备注
Published in: IEEE Transactions on Very Large Scale Integration (VLSI) Systems ( Volume: 27, Issue: 11, November 2019)