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IoT随机数发生器与密码协议集成

📚 共计 30 章节

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硬件随机数基础

真随机数 vs 伪随机数，熵源概念，硬件随机数发生器(TRNG)的物理原理。

熵源物理原理

TRNG核心架构

振荡器采样环、混沌电路、量子效应TRNG，以及它们的优缺点对比。

振荡环混沌量子

TRNG后处理技术

数字去偏算法（Von Neumann、SHA-256、SM3），健康测试与在线监测。

去偏健康测试

密码协议中的随机数应用

密钥生成、初始化向量(IV)、nonce、盐值(salt)的随机性要求。

侧信道攻击与TRNG

针对TRNG的故障注入攻击、频率注入攻击，以及防护对策。

故障注入防护

TRNG标准化与测评

NIST SP 800-90B/C标准，国密GM/T 0062标准，AIS-31标准。

NIST国密AIS-31

TRNG在TLS/SSL协议中的应用

TLS 1.3中的随机数交换，预主密钥生成，会话密钥派生。

TLS 1.3预主密钥

TRNG在区块链中的应用

钱包私钥生成，智能合约随机数漏洞，VRF可验证随机函数。

钱包VRF合约漏洞

TRNG在物联网(IoT)中的应用

轻量级TRNG设计，资源受限环境下的随机数生成。

TRNG在安全芯片(eSE/TPM)中的应用

集成TRNG模块，FIPS 140-3认证要求。

eSETPMFIPS 140-3

TRNG在5G/6G通信中的应用

AKA认证中的随机数，空口加密密钥生成。

5GAKA空口密钥

TRNG在量子密码分发(QKD)中的应用

量子随机数发生器(QRNG)，与经典TRNG的对比。

TRNG在数字签名中的应用

ECDSA/EdDSA中的随机数k的重要性，重复k攻击。

TRNG在零知识证明中的应用

随机挑战生成，Fiat-Shamir启发式中的随机性。

零知识Fiat-Shamir

TRNG在差分隐私中的应用

拉普拉斯噪声生成，高斯噪声生成，随机响应机制。

拉普拉斯高斯随机响应

TRNG在联邦学习中的应用

本地差分隐私随机化，安全聚合中的随机掩码。

联邦学习随机掩码

TRNG在安全多方计算(MPC)中的应用

Beaver三元组生成，随机数共享。

MPCBeaver三元组

TRNG在秘密共享中的应用

Shamir秘密共享中的随机多项式系数生成。

Shamir多项式系数

TRNG在可搜索加密中的应用

陷门随机化，索引加密中的随机数。

可搜索加密陷门

TRNG在属性基加密(ABE)中的应用

主密钥生成，随机化密文组件。

TRNG在身份基加密(IBE)中的应用

主密钥与用户私钥的随机性来源。

IBE私钥随机性

TRNG在函数加密中的应用

随机化密钥生成，功能密钥的不可区分性。

函数加密不可区分性

TRNG在混淆电路中的应用

随机标签生成，混淆表生成。

混淆电路标签

TRNG在承诺方案中的应用

随机盲因子生成，Pedersen承诺的随机性。

TRNG在随机预言机模型中的应用

理想随机函数模拟，实际部署中的随机性替代。

随机预言机模拟

TRNG在抗量子密码(PQC)中的应用

格密码中的随机噪声生成，哈希签名中的随机数。

PQC格密码哈希签名

TRNG在硬件安全模块(HSM)中的应用

密钥生命周期管理，真随机数生成器认证。

HSM密钥管理

TRNG在自动驾驶安全中的应用

V2X通信中的随机数，安全ECU的随机数需求。

TRNG在金融支付系统中的应用

EMV交易中的随机数，PCI DSS随机数要求。

TRNG未来趋势

可验证随机性，去中心化随机信标，后量子时代的TRNG演进。

可验证随机信标后量子