مولد اعداد شبه تصادفی بر اساس مدل نورون ایژیکویچ اتاپسی تحت تابش الکترومغناطیسی و پیاده سازی مبتنی برFPGA

رفتار الکتریکی نورونها در حضور اتاپس میتواند پیچیدهتر باشد. در حضور یک اتصال اتاپسی، مدل نورون ایژیکویچ میتواند انواع رفتارهای دینامیکی مانند رفتار آشوبناک را نشان دهد. در این مقاله یک مولد اعداد شبه تصادفی جدید، قوی و با سرعت بالا بر اساس نوسانگر نورون ایژیکویچ اتاپسی و همچنین پیاده سازی مبتنی بر FPGA آن ارایه میشود. مدل نورون ایژیکویچ اتاپسی شبیه سازی شده و به صورت دینامیکی تحلیل خواهد شد. سپس، با استفاده از پلتفرم system Xilinx generator مولد اعداد شبه تصادفی پیشنهادی مدلسازی و شبیهسازی شده، و در ادامه با استفاده از ابزار سنتز Xilinx سنتز شده و درنهایت بر روی برد FPGA از نوع XC6SLX9 6-SPARTAN XILINX پیاده سازی میگردد. از تابع XOR به عنوان یک عملیات پس از پردازش، برای افزایش میزان تصادفی بودن توالی بیتهای خروجی استفاده میشود. نتایج حاصل از پیاده سازی FPGA نشان میدهد که هزینه پیادهسازی مولد اعداد شبه تصادفی پیشنهادی در مقایسه با کارهای مشابه کمتر بوده و همچنین مولد پیشنهادی به حداکثر فرکانس 2/63 مگاهرتز و نرخ خروجی تولید بیت تا 4/18 مگابیت بر ثانیه دست مییابد. مجموعه تست ST NI برای تست میزان تصادفی بودن توالی بیتهای تولیدشده استفاده میشود. نتایج آزمون ST NI کیفیت باالی توالی بیتهای تصادفی تولیدشده را تایید میکند بهطوریکه برای اکثر نتایج آزمایش، value-p بزرگتر از 5/0 است. تولیدکننده اعداد تصادفی پیشنهادی میتواند در کاربردهایی نظیر سیستم های امنیتی و رمزنگاری مورداستفاده قرار گیرد.