Adaptive Variation-Resilient Random Number Generator for Embedded Encryption
Notice bibliographique
Résumé
With a growing interest in securing user data within the internet-of-things (IoT), embedded encryption has become of paramount importance, requiring light-weight high-quality Random Number Generators (RNGs). Emerging stochastic device technologies produce random numbers from stochastic physical processes at high quality, however, their generated random number streams are adversely affected by process and supply voltage variations, which can lead to bias in the generated streams. In this work, we present an adaptive variation-resilient RNG capable of extracting unbiased encryption-grade random number streams from physically driven entropy sources, for embedded cryptography applications. The system's key feature is its adaptive digitizer with an adaptive reference voltage. As a proof of concept, we employ a stochastic magnetic tunnel junction (sMTJ) device as an entropy source. The impact of variations in the sMTJ is mitigated by the adaptive digitizer, which generates an adaptive short-term average reference voltage that dynamically tracks any stochastic signal drift or deviation, leading to unbiased random bit stream generation. The generated bit streams, due to their higher entropy, then only need to undergo simplified post-processing. A prototype of the adaptive RNG system was experimentally implemented using discrete electronic components and an FPGA for entropy source emulation. Statistical randomness tests based on the National Institute of Standards and Technology (NIST) test suite are conducted on bit streams obtained using the simulations as well as the discrete electronic component implementation, demonstrating that the bit streams consistently pass all 16 tests of the NIST SP 800-22 test suite with a 100% pass rate. Leveraging its simplified post-processing, the adaptive RNG shows consistent operation across a wide range of throughputs from 5 to 182 Mbps.
Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.
Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».