Strukturierte Fertigungsdaten · 2026

Zufallszahlengenerator

Auf Basis strukturierter CNFX-Herstellerprofile wird Zufallszahlengenerator im Bereich Herstellung von Computern, elektronischen und optischen Erzeugnissen anhand von Ausgabelänge bis Ausgabedatenrate eingeordnet.

Technische Definition und Kernbaugruppe

Ein typisches Zufallszahlengenerator wird durch die Baugruppe aus Entropiequelle und Verstärkerschaltung beschrieben. Für industrielle Anwendungen werden Materialauswahl, Fertigungsprozess und Prüfbarkeit gemeinsam bewertet.

Eine Hardwarekomponente in einem Kryptoprozessor, die unvorhersehbare Zahlenfolgen für Sicherheitsanwendungen erzeugt.

Vollständige Spezifikationen anzeigen Geeignete Fertigungsquellen prüfen

Zufallszahlengenerator in einer industriellen Fertigungsumgebung — Repräsentative Produktabbildung. Aussehen und Spezifikationen mit dem Hersteller bestätigen.

Produktspezifikationen

Technische Details und Fertigungskontext für Zufallszahlengenerator

Technische Definition

Eine spezialisierte elektronische Komponente, die in Kryptoprozessoren integriert ist und statistisch zufällige oder pseudozufällige Zahlen durch physikalische Prozesse oder deterministische Algorithmen erzeugt. Sie dient als Grundlage für die Erzeugung kryptografischer Schlüssel, Initialisierungsvektoren, Nonces und anderer sicherheitskritischer Funktionen, indem sie Entropie für Verschlüsselung, Authentifizierung und sichere Kommunikationsprotokolle bereitstellt. Die Komponente wird aus Halbleitersilizium, Metallverbindungen und dielektrischen Materialien hergestellt und ist typischerweise in QFN-32 bis QFN-48 Gehäusen für eine kompakte PCB-Integration verpackt. Zu den wichtigsten Parametern gehören eine Ausgabebitlänge von 128–256 Bit (gemäß NIST SP 800-90A), eine Ausgabedatenrate von 10–100 Mbps und ein bis vier Entropiequellen (gemäß NIST SP 800-90B). Sie arbeitet mit einer Versorgungsspannung von 1,8–3,3 V, verbraucht 10–50 mW und ist für industrielle Temperaturbereiche ausgelegt: -40 bis 85 °C Betrieb und -55 bis 125 °C Lagerung (gemäß IEC 60068-2-1/2). Sie hält relativer Luftfeuchtigkeit von 5–95 % ohne Kondensation stand (gemäß IEC 60068-2-78) und bietet Schutzarten von IP40 bis IP65 (gemäß IEC 60529). Die Komponente wiegt 1–5 g und kann eine Common Criteria Zertifizierung auf EAL4+ (gemäß ISO/IEC 15408) aufweisen. Diese Spezifikationen sind Referenzbereiche; verifizieren Sie modellspezifische Werte mit dem Hersteller.

Funktionsprinzip

Die Komponente erzeugt Zufallszahlen durch Ausnutzung physikalischer Entropiequellen wie thermisches Rauschen, Quanteneffekte oder Oszillator-Jitter oder durch deterministische Algorithmen wie kryptografische Hashfunktionen oder Blockchiffren im Zählerbetrieb. Hardwarebasierte Implementierungen verstärken und digitalisieren analoges Rauschen, während softwarebasierte Methoden mathematische Algorithmen verwenden, die mit Entropie aus Systemereignissen gespeist werden. Die resultierenden Sequenzen weisen eine hohe Unvorhersehbarkeit auf, die für kryptografische Anwendungen wesentlich ist.

Hauptmaterialien

Halbleitersilizium, Metallische Verbindungsleitungen, Dielektrische Materialien

Technische Parameter

Parameter	Typischer Bereich	Hinweise & Auswahlkriterien
Ausgabelänge	128–256 bit	Determines cryptographic strengthNIST SP 800-90A
Ausgabedatenrate	10–100 Mbps	Throughput for key generation
Entropiequelle	1–4 Kanäle	Multiple sources improve unpredictabilityNIST SP 800-90B
Versorgungsspannung	1.8–3.3 V	Compatible with standard logic levels
Leistungsaufnahme	10–50 mW	Critical for battery-powered devices
Betriebstemperatur	-40–85 °C	Industrial grade rangeIEC 60068-2-1/2
Lagertemperatur	-55–125 °C	Survives harsh environmentsIEC 60068-2-1/2
Relative Luftfeuchtigkeit	5–95 %	Non-condensingIEC 60068-2-78
Schutzart	IP40–IP65	Higher rating for harsh environmentsIEC 60529
Gehäusetyp	QFN-32–QFN-48	Compact footprint for PCB integrationJEDEC MS-026
Gewicht	1–5 g	Affects handling and assembly
Zertifizierung	CC EAL4+	Common Criteria for securityISO/IEC 15408

Die Bereiche sind branchenübliche Richtwerte zur Angebotsvorbereitung und keine Zusage des Lieferanten. Bestätigen Sie jeden Wert und jede Norm vor der Bestellung beim rechtlichen Hersteller.

Komponenten / BOM

Entropiequelle
Erzeugt rohe, unvorhersehbare physikalische Signale (z.B. thermisches Rauschen, Oszillator-Jitter)
Material: Halbleitermaterialien
Verstärkerschaltung
Verstärkt schwache Entropiesignale auf messbare Pegel
Material: Silizium mit Metallverbindungen
Analog-Digital-Wandler
Wandelt verstärkte analoge Entropiesignale in digitale Bits um
Material: Halbleitersilizium
Nachbearbeitungslogik
Wendet kryptografische Funktionen an, um die Zufälligkeitsqualität zu verbessern und Verzerrungen zu entfernen
Material: Silizium mit Logikgattern
Ausgangspuffer
Speichert generierte Zufallszahlen für den Abruf durch den kryptografischen Prozessor
Material: Halbleiterspeicherzellen

Anwendung und Auswahl

Eignung und Auslegungsdaten

Betriebsgrenzen

Betriebsdruck:	Atmosphärisch (nicht unter Druck)
Durchflussrate:	Nicht zutreffend für elektronische Komponente
Betriebstemperatur:	-40 °C bis +85 °C

Montage- und Anwendungskompatibilität

Sichere GehäuseReinraumumgebungenEMV-geschirmte Schränke

Nicht geeignet: Hochvibrationsindustriemaschinen

Auslegungsdaten

Erforderliche Entropiebits pro Sekunde
Sicherheitszertifizierungsstufe (FIPS 140-3, Common Criteria)
Physikalische Platzbeschränkungen

Ergänzende technische Angaben

Technische Bewertung

Betriebsbereich

1,8-3,3 V Gleichstrom, 0-85 °C Umgebungstemperatur, 0-95 % relative Luftfeuchtigkeit (nicht kondensierend)

Belastungs- und Ausfallgrenzen

Quantentunnelstrom übersteigt 1 pA bei 1,2 V Sperrschichtpotential oder thermische Rauschuntergrenze steigt über -174 dBm/Hz bei 300 K

Quantenmechanisches Tunneln durch Siliziumdioxidbarriere bei 3,2 eV Bandlücke oder Johnson-Nyquist-Rauschen, das das Shannon-Entropielimit bei der Boltzmann-Konstante von 1,44×10^-23 J/K überschreitet

Fertigungskontext

Zufallszahlengenerator wird innerhalb von Herstellung von Computern, elektronischen und optischen Erzeugnissen nach Material, Prozessfenster und Prüfanforderungen bewertet.

Risiken, Wartung und Normen

Zuverlässigkeits- und Risikoanalyse

Ausfallmodus und Ursache

Lagerermüdungsversagen

Ursache: Zyklische Belastung durch zufällige Vibrationsmuster, die die Konstruktionsgrenzen überschreiten, was zur Einleitung und Ausbreitung von Unterflächenrissen führt.

Thermische Degradation elektronischer Komponenten

Ursache: Kontinuierlicher Hochfrequenzbetrieb, der übermäßige Wärme erzeugt und zu Lötstellenermüdung und Halbleitermaterialversagen führt.

Wartungsindikatoren

Ungewöhnliche hochfrequente Quietsch- oder Schleifgeräusche während des Betriebs
Unregelmäßige Ausgabemuster oder vollständiger Signalverlust, der auf Komponentenversagen hinweist

Technische Hinweise

Implementierung vorausschauender Wartung mittels Schwingungsanalyse zur Früherkennung von Lagerabnutzung vor katastrophalem Versagen
Installation aktiver Kühlsysteme mit Temperaturüberwachung, um elektronische Komponenten innerhalb optimaler Betriebsbereiche zu halten

Konformität und Fertigungsnormen

Referenznormen

ISO/IEC 19790:2012 - Sicherheitsanforderungen für kryptografische ModuleANSI X9.82-1:2006 - ZufallszahlengenerierungDIN 66291:1992 - Zufallszahlengeneratoren für kryptografische Anwendungen

Fertigungsgenauigkeit

Ausgangsgleichmäßigkeit: +/-0,1 % Abweichung von der idealen Verteilung
Bitunabhängigkeit: Korrelationskoeffizient < 0,001 zwischen benachbarten Bits

Qualitätsprüfung

Statistischer Zufälligkeitstestsatz (NIST SP 800-22)
Entropiemessung und -validierung

Fehleranalyse

FMEA · Fehleranalyse

Ursache → Fehlermodus → Engineering-Maßnahme

Alphateilcheneinschlag deponiert 5 MeV Energie in 10 μm³ Siliziumvolumen → Single-Event-Upset verursacht Bit-Flip im linearen Rückkopplungsschieberegisterzustand → Dreifache modulare Redundanz mit 2-aus-3-Abstimmungslogik und 100 μm epitaktischer Abschirmung

Netzteilschwankung übersteigt 50 mVss bei 100 kHz Schaltfrequenz → Phasenregelschleifen-Desynchronisation erzeugt korrelierte Ausgabesequenzen → Low-Dropout-Regler mit 0,1 % Netzregelung und 10 pF Feedforward-Kondensatorkompensation

Beschaffungscheckliste

Keine Kundenbewertung und keine Echtzeitdaten. Prüfen Sie diese Unterlagen vor einer Bestellung.

Technische Dokumentation

Aktuelle Zeichnungen, Revisionsstand und Spezifikationsblatt anfordern.

Fertigungsfähigkeit

Anlagen, Prozessgrenzen und nachvollziehbare Fertigungsbelege prüfen.

Prüfbarkeit

Prüfmethoden, Messmittel und rückverfolgbare Prüfberichte bestätigen.

Lieferantentransparenz

Rechtsträger, Standort, Zertifikatsumfang und direkte Kontakte prüfen.

Die Kriterien dienen als Orientierung für technische Einkaufsprüfungen. Konkrete Kunden, Länder, Bewertungsdaten oder Live-Nachfragen werden nur angezeigt, wenn entsprechende belastbare Daten vorliegen.

Hersteller von Zufallszahlengenerator

Herstellerprofile mit passender Produktionsfähigkeit in China.

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Häufige Fragen

Was ist die Ausgabebitlänge dieser RNG-Komponente?

Die Ausgabebitlänge beträgt 128–256 Bit gemäß NIST SP 800-90A. Dieser Bereich bestimmt die kryptografische Stärke der erzeugten Zahlen. Bestätigen Sie die genaue Bitlänge für Ihr spezifisches Modell mit dem Hersteller.

Wie viele Entropiequellen unterstützt sie?

Sie unterstützt 1 bis 4 Entropiequellen gemäß NIST SP 800-90B. Mehrere Quellen können die Unvorhersehbarkeit verbessern. Verifizieren Sie die Anzahl der Quellen für Ihre Anwendung mit dem Lieferanten.

Was sind die Betriebstemperaturgrenzen?

Der Betriebstemperaturbereich liegt bei -40 bis 85 °C und der Lagertemperaturbereich bei -55 bis 125 °C gemäß IEC 60068-2-1/2. Dies sind industrielle Bereiche. Überprüfen Sie das Datenblatt für Ihr spezifisches Modell.

Ist diese Komponente nach Common Criteria zertifiziert?

Die Komponente kann nach Common Criteria EAL4+ gemäß ISO/IEC 15408 zertifiziert sein. Die Zertifizierung ist nicht für alle Modelle garantiert; verifizieren Sie dies mit dem Hersteller oder Lieferanten.

Kann ich Hersteller direkt kontaktieren?

CNFX ist ein offenes Verzeichnis, keine Handelsplattform und kein Beschaffungsagent. Herstellerprofile und Formulare helfen bei der Vorbereitung des direkten Kontakts.

CNFX Industrial Index v2.6.11 · Herstellung von Computern, elektronischen und optischen Erzeugnissen