Схема генератора случайных чисел

Внешний вид схемы модуля генератора случайных чисел представлен на рисунке 4.5. Генератор случайных чисел представляет собой часть системы автомобиля, которая обеспечивает уникальность каждого отдельного протокола аутентификации. Модуль генератора случайных чисел построен на базе микроконтроллера Atmega8, как и другие части проектируемой системы. Он представляет собой модифицированный алгоритм ARC4, реализованный в коде программы микроконтроллера, который получает случайные данные из внешних источников энтропии.

Помимо микроконтроллера данный модуль содержит часы реального времени, которые являются дополнительным источником случайных данных и исключают схожесть данных на выходе генератора, запущенного в два разных момента времени.

Рисунок 4.5 – Схема модуля генератора случайных чисел

Сигнал, поданный на вход АЦП, представляет собой ещё один источник случайных данных. Это может быть любой, как аналоговый, так и цифровой сигнал. В проектируемом в данной работе устройстве на вход приёмника случайных данных подключается напряжение из бортовой сети автомобиля уменьшенное в 4 раза. Каждый такт измерения этого сигнала предоставляет внутреннему генератору 1 бит случайных данных, таким образом в любом случае этот бит будет обладать достаточным количеством энтропии, так как биты с низкой энтропией не влияют на исход операции. Однако, возможна проблема коллизии битов, при которой энтропия у битов, имеющих одинаковое значение из-за коллизии будет поглощаться. Чтобы избежать данной проблемы, от значения, полученного с АЦП микроконтроллера предлагается вычислять криптографическую хэш-сумму. Для этих целей достаточно использовать любую достаточно быструю реализацию хэш-суммы.