Technische Definition
Dieses Produkt ist eine Hardwarekomponente, die in Sicherheitsschlüsselspeichersystemen verwendet wird, um kryptografisch sichere Zufallszahlen zu erzeugen. Es funktioniert durch Messung unvorhersehbarer physikalischer Phänomene wie thermisches Rauschen in Widerständen, Quanteneffekte in Halbleitern oder atmosphärisches Rauschen. Diese analogen Signale werden verstärkt, abgetastet und über einen Analog-Digital-Wandler digitalisiert, dann mit Konditionierungsalgorithmen verarbeitet, um Verzerrungen zu entfernen und gleichmäßig verteilte Zufallsbits zu erzeugen. Die resultierende Zufälligkeit ist entscheidend für die Erzeugung von Verschlüsselungsschlüsseln, Initialisierungsvektoren und anderen Sicherheitsparametern, um sicherzustellen, dass diese Werte nicht reproduziert oder vorhergesagt werden können. Die Komponente ist für die Integration in Systeme konzipiert, die eine hochsichere Zufallszahlenerzeugung erfordern, wie kryptografische Module, sichere Kommunikationsgeräte und Datenschutzsysteme. Sie ist mit verschiedenen Schnittstellen (SPI, I2C, UART) und Gehäusegrößen erhältlich, und ihre Leistungsparameter umfassen Ausgabebitraten von 1 bis 100 Mbit/s, Entropie pro Bit von 0,999 bis 1,0 (gemäß NIST SP 800-90B), Versorgungsspannung von 3,3 bis 5,0 V DC, Leistungsaufnahme von 0,1 bis 1,5 W, Betriebstemperaturbereich von -40 bis 85 °C, Lagertemperaturbereich von -55 bis 125 °C, relative Luftfeuchtigkeit von 5 bis 95 % (nicht kondensierend), Schutzarten von IP40 bis IP65 und Gehäusegrößen von 3 bis 10 mm. Die Komponente kann für Hochsicherheitsanwendungen nach FIPS 140-2 oder Common Criteria EAL4+ zertifiziert sein, aber solche Zertifizierungen müssen für das spezifische Modell mit dem Hersteller verifiziert werden. Alle aufgeführten Werte sind Referenzbereiche und müssen für das tatsächliche Modell und die Anwendung bestätigt werden. Die Komponente ist kein eigenständiges Produkt; sie ist ein Teil, das in ein größeres System integriert werden muss. Für die Beschaffung verifizieren Sie modellspezifische Spezifikationen, Standards und Zertifizierungen mit dem rechtlichen Hersteller oder Lieferanten.
Funktionsprinzip
Die Komponente nutzt physikalische Entropiequellen wie thermisches Rauschen in Widerständen oder Quanteneffekte in Halbleitern, um analoge Signale zu erzeugen. Diese Signale werden verstärkt und abgetastet, dann über einen Analog-Digital-Wandler digitalisiert. Konditionierungsalgorithmen wie kryptografische Hashfunktionen werden angewendet, um Verzerrungen zu entfernen und eine gleichmäßige Verteilung der Ausgabebits sicherzustellen. Die resultierenden Zufallsbits sind kryptografisch sicher und für die Schlüsselerzeugung und andere Sicherheitsanwendungen geeignet.
