杨 芮，侯二林，刘海芳，龚利爽，王云才, 3，张建国

1)太原理工大学物理与光电工程学院，山西太原 030024；2)太原理工大学新型传感器与智能控制教育部和山西省重点实验室，山西太原 030024；3)广东工业大学信息工程学院，广东广州 510006

随机数在蒙特卡洛仿真、深度学习、随机建模和密码学等领域具有广泛应用.密码学的安全算法和加密协议依托随机数生成不可预测的随机数密钥.因此，高质量的随机数对保证系统的信息安全尤为重要.随机数发生器分为伪随机数发生器和物理随机数发生器.前者主要通过特定算法产生，但其输出序列具有周期性，可被预测和还原，不适于安全保密性要求高的信息安全领域.物理随机数源于物理熵源，具有无周期、不可预测及不重复等特点，满足信息安全系统对随机数不确定性的要求.

激光器的相位噪声[1]、混沌激光[2-3]及光的量子效应[4]等都可以作为产生物理随机数的熵源，而基于电路的物理随机数发生器具有低功耗、可集成及易于在可编程平台上实现等优点，得以广泛应用.利用电路产生物理随机数的方法主要包括：基于模拟电路结构的直接放大噪声法和离散时间混沌法；基于数字电路结构的振荡采样法和亚稳态采样法.直接放大噪声法[5]通过放大电路中电阻的热噪声，与阈值比较产生随机序列.由于电阻噪声中的噪声幅值很小，需要高增益的运放器进行放大，而放大器有限的带宽和失调导致随……