Caracterização de gerador físico de números aleatórios baseado em efeito avalanche usando plataformas computacionais embarcadas

Abstract

A geração de números aleatórios tem uma grande variedade de aplicações, desde simulações numéricas para eventos meteorológicos, jogos e loterias, geração de ruído para jammer em camada física, protocolos de segurança e criptografia, etc. Assim, ela pode ser implementada de duas maneiras: uma física (hardware) ou lógica (software). Do ponto de vista físico, é possível gerar blocos lógicos digitais ou usar componentes eletrônicos e optoeletrônicos para servir como fonte de entropia não determinística. Tais fontes de entropia são sinais inerentes à natureza da estrutura física dos elementos e, no geral, são baseado em efeitos físicos aleatórios ou quânticos. Já do ponto de vista lógico, o mais comum é a implementação de uma fórmula matemática e, a partir de uma semente, a sequência vai evoluindo na geração dos valores. Ainda assim, quando há a geração de sequência ditas aleatórias, é necessário validar tal efeito randômico. Isso é feito por meio de alguns órgãos que instituem normas e testes para aferir o grau de aleatoriedade das amostras a serem analisadas. Com base nisso, este trabalho propõe o desenvolvimento de um sistema embarcado que irá realizar leituras de uma fonte de entropia, baseada no efeito avalanche de semicondutores, e analisar as amostras com base nos testes propostos pela entidade certificadora para checar a eficiência do sistema proposto para uma eventual aplicação em Sistemas de Comunicações Quânticas