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龙图腾网获悉杭州电子科技大学申请的专利一种基于物理相变的真随机数发生器及方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN121187547B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2026-03-06发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202511759065.9，技术领域涉及：G06F7/58；该发明授权一种基于物理相变的真随机数发生器及方法是由周于炜;孔哲;张晗;李慧;骆建军设计研发完成，并于2025-11-27向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种基于物理相变的真随机数发生器及方法在说明书摘要公布了：本发明公开了一种基于物理相变的真随机数发生器及方法，该真随机数发生器中差分熵源单元基于材料的一级物理相变过程，产生两个具有随机时间差的输出信号；时间‑数字转换单元连接至差分熵源单元的输出，将第一输出信号和第二输出信号之间的随机时间差量化为一个多比特数字随机数；控制单元一路连接至所述差分熵源单元，用于向其提供激励信号以引发材料的物理相变；另一路经过自校准电路连接至时间‑数字转换单元，用于向其提供时钟信号以进行校准。本发明利用二氧化钒一级物理相变作为熵源，从根源上提升了熵质量和鲁棒性，能够从物理层面抵消共模漂移，并输出无偏的随机比特。

本发明授权一种基于物理相变的真随机数发生器及方法在权利要求书中公布了：1.一种基于物理相变的真随机数发生器，其特征在于，包括：差分熵源单元、时间-数字转换单元、控制单元和自校准电路； 所述差分熵源单元，基于材料的一级物理相变过程，产生两个具有随机时间差的输出信号； 所述差分熵源单元中包括熵源器件，所述熵源器件为一个由铂Pt加热层、二氧化钒VO2功能层和氮化铝AlN散热层构成的堆叠结构； 所述时间-数字转换单元，连接至差分熵源单元的输出，将第一输出信号和第二输出信号之间的随机时间差量化为一个多比特数字随机数； 所述控制单元，一路连接至所述差分熵源单元，用于向其提供激励信号以引发材料的物理相变；另一路经过自校准电路连接至时间-数字转换单元，用于向其提供时钟信号以进行校准； 所述时间-数字转换单元包括：仲裁器、模拟开关、慢速延迟线和快速延迟线、D触发器阵列及捕获寄存器；快速延迟线的信号传播延迟小于慢速延迟线的信号传播延迟；仲裁器的两个输入端连接至两个差分熵源单元的输出端，仲裁器输出端连接至所述模拟开关的控制端；模拟开关的两个数据输入端同样连接至两个差分熵源单元的输出端，所述模拟开关数据两个输出端分别连接至所述慢速延迟线和快速延迟线的输入端；所述慢速延迟线和快速延迟线均由若干个串连的可调延迟单元构成；D触发器阵列中D触发器有若干个；快速延迟线中每个可调延迟单元的输出端连接至对应D触发器的输入端，慢速延迟线中每个可调延迟单元的输出端连接至对应D触发器的时钟端，所有D触发器的输出端经过总线连接至捕获寄存器的输入端，捕获快速延迟线信号追上慢速延迟线信号的位置，将模拟时间差量化为数字码，捕获寄存器的输出端输出生成的随机数；快速延迟线中最后一个可调延迟单元的输出端接地； 所述自校准电路具体实现为：来自控制单元的时钟信号分两路，一路输入相位检测器PD的第一输入端，另一路经过慢速延迟线后输入相位检测器PD的第二输入端，相位检测器PD比较输入的两路信号相位差，产生误差信号，并通过环路滤波器LF生成控制电压Vp和Vn，并通过控制电压Vp和Vn动态调整慢速延迟线上所有可调延迟单元，直至慢速延迟线的总延迟被锁定在时钟信号的整数倍周期上，由Vp和Vn加上偏置电压后，得到快速延迟线上的所有延迟单元的控制电压。

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