特許ウォッチ

公開番号2025104794
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-07-10
出願番号2023222866
出願日2023-12-28
発明の名称乱数生成装置
出願人協栄産業株式会社
代理人個人,個人,個人
主分類G06F 7/58 20060101AFI20250703BHJP(計算;計数)
要約【課題】回路面積を増大させず、消費電力を抑えつつ、乱数を生成することが可能な乱数生成装置を提供する。
【解決手段】乱数生成装置100は、可変基準電圧を生成する可変基準電圧生成部120と、可変基準電圧に基づいて発振する電圧制御型発振部130と、電圧制御型発振部130の出力をラッチして乱数を生成する出力部140と、を備え、電圧制御型発振部130は、単一のリングオシレータ132を有し、リングオシレータ132は、可変基準電圧の変化に応じて発振周波数を変化させる。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
可変基準電圧を生成する可変基準電圧生成部と、
前記可変基準電圧に基づいて発振する電圧制御型発振部と、
前記電圧制御型発振部の出力をラッチして乱数を生成する出力部と、
を備え、
前記電圧制御型発振部は、単一のリングオシレータを有し、
前記リングオシレータは、前記可変基準電圧の変化に応じて発振周波数を変化させる、
乱数生成装置。
続きを表示（約 830 文字）【請求項２】
クロックパルスを生成するクロック生成部を更に備え、
前記可変基準電圧生成部は、カウンタと、ＤＡ変換器とを備え、
前記カウンタは、前記クロックパルスをカウントしてカウント出力を生成し、
前記ＤＡ変換器は、前記カウント出力に応じて前記可変基準電圧を生成し、
前記出力部は、前記クロックパルスのタイミングに基づいて前記電圧制御型発振部の出力をラッチする、
請求項１に記載の乱数生成装置。
【請求項３】
前記カウンタは、前記クロックパルスのカウントアップと前記クロックパルスのカウントダウンとを交互に繰り返し、前記カウント出力を生成する、
請求項２に記載の乱数生成装置。
【請求項４】
前記可変基準電圧生成部は、弛張発振回路を備え、
前記弛張発振回路は、弛張発振により前記可変基準電圧を生成する、
請求項１に記載の乱数生成装置。
【請求項５】
第１乱数生成装置と、第２乱数生成装置とを有する乱数生成装置であって、
前記第１乱数生成装置は、
弛張発振回路の弛張発振により可変基準電圧を生成する可変基準電圧生成部と、
単一のリングオシレータにより前記可変基準電圧の変化に応じて発振周波数を変化させる電圧制御型発振部と、
前記電圧制御型発振部の出力をラッチして乱数を生成して前記第２乱数生成装置に供給する出力部と、
を備え、
前記第２乱数生成装置は、
前記第１乱数生成装置から供給される前記乱数に基づいて可変基準電圧を生成する可変基準電圧生成部と、
単一のリングオシレータにより前記可変基準電圧の変化に応じて発振周波数を変化させる電圧制御型発振部と、
前記電圧制御型発振部の出力をラッチして乱数を生成する出力部と、
を備える、
乱数生成装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、乱数生成装置に関し、特に、単一のリングオシレータにより乱数を生成する乱数生成装置に関する。
続きを表示（約 1,000 文字）【背景技術】
【０００２】
情報処理、通信、暗号及びセキュリティの分野において真の乱数が求められている。このため、乱数生成装置として各種の提案がなされている。
この種の乱数の生成について、以下の特許文献１及び２に乱数生成装置が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２００８－１７６６９８号公報
特開２０１８－１１２８６１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記特許文献１及び２では、発振周波数の異なる複数のリングオシレータを用いて、複数のリングオシレータの出力の排他的論理和をとることで、ランダム性に優れた乱数を生成しようとしている。
【０００５】
しかし、複数のリングオシレータを用いることにより、回路面積及び消費電力の増大という新たな問題を生じている。
【０００６】
このため、回路面積を増大させず、消費電力を抑えつつ、ランダム性に優れた乱数を生成することが望まれていた。
【０００７】
本発明は、回路面積を増大させず、消費電力を抑えつつ、乱数を生成することが可能な乱数生成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この発明に係る乱数生成装置は、可変基準電圧を生成する可変基準電圧生成部と、可変基準電圧に基づいて発振する電圧制御型発振部と、電圧制御型発振部の出力をラッチして乱数を生成する出力部と、を備え、電圧制御型発振部は、単一のリングオシレータを有し、リングオシレータは、可変基準電圧の変化に応じて発振周波数を変化させる。
【０００９】
この発明に係る乱数生成装置において、クロックパルスを生成するクロック生成部を更に備え、可変基準電圧生成部は、カウンタと、ＤＡ変換器とを備え、カウンタは、クロックパルスをカウントしてカウント出力を生成し、ＤＡ変換器は、カウント出力に応じて可変基準電圧を生成し、出力部は、クロックパルスのタイミングに基づいて電圧制御型発振部の出力をラッチする。
【００１０】
この発明に係る乱数生成装置において、カウンタは、クロックパルスのカウントアップとクロックパルスのカウントダウンとを交互に繰り返し、カウント出力を生成する。
（【００１１】以降は省略されています）

関連特許