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我有一个嵌入式系统。我希望它在开机或以其他方式重置时执行的操作是生成唯一 ID，以便在不同的重新启动时以高概率生成不同的唯一 ID。

它无法访问实时时钟，但可以访问 ADC 和 UART。我想知道是否有一种不错的方法可以从这些来源收集熵以生成唯一 ID。我对Yarrow依稀熟悉。有没有使用这个的好方法？

不幸的是，我没有任何可预测特征的噪声源；ADC 连接到多个相对低噪声的输入，所以我想我可以只使用 ADC 的最低有效位作为输入。

编辑：物有所值，这是 TI TMS320F28335 处理器。

更新/澄清：我正在寻找一种收集熵的软件方法。我找到了另一种方法来解决我的问题，所以在某种程度上，我的问题是一个有争议的问题，但我仍在寻找有关特定软件解决方案的指导，以从低熵源（如 ADC 和系统的最低有效位）收集熵接收UART字符的时间。

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我用过：

  • 浮动 ADC 输入的最低位，但你触及了那个

  • 一个极高分辨率的计时器（~10ns），并在用户按键之间计时时采用最低的“n”位。如果您接受用户按键（在最高时间分辨率下）在时间上实际上是随机的，那么它会很好地工作。

您还可以对网络数据包之间的时间等进行计时，但这些可能比很多人的事情更具确定性/可预测性。电噪声和用户交互是更好的熵源。

顺便说一句，关于“按键之间的时间”的东西，我倾向于将它们存储在嵌入式系统上，从开机开始，在最后 8 个左右的循环缓冲区中，因为你永远不知道什么时候需要他们。（换句话说：不要等到你需要随机位，然后强迫用户按下按钮 3 次！）

于 2010-09-22T01:44:57.823 回答
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这取决于：

  • 你想要什么程度的独特性？
  • 有非易失性存储吗？
  • 您需要多久得到答复？

如果你有闪存/NVRAM/磁盘，读取你的随机种子，增加它，然后写回。如果您不需要设备/刷新/NVRAM 电池耗尽之间的唯一性，则种子可以是一个简单的计数器。如果你想要唯一性，那么一旦你收集到“足够”的熵，就重写种子。

（显然，如果您正在使用闪存并且您的闪存控制器没有磨损均衡，或者实现您自己的磨损均衡，您可能想做其他事情。）

如果你不这样做，那么从所有可以收集的来源收集熵，并且只有在你有足够的熵之后才生成 UUID。Zvi Gutterman (2006)指出，OpenWRT 的唯一熵来源是网络访问，这很容易观察到。

使用 ADC 输出似乎是明智的，有一些简单的指导方针：

  • 使用所有位（或至少比您的熵估计更多的位），但保守地增加您的熵估计。
  • ADC 输出在削波时具有零熵（并且在几乎削波时可能具有低熵）。

测量输入的噪声量。我怀疑每个样本至少会得到一个位。然后散列您的位并生成版本 4 UUID。

于 2010-09-26T22:04:36.247 回答
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另见Niels Ferguson 和 Bruce Schneier在Practical Cryptography中描述的Fortuna 。虽然，对于嵌入式系统来说，Yarrow 和 Fortuna 可能都太重了。

与 Yarrow 不同，Fortuna 不需要您估计随机源的熵。

于 2010-12-28T22:13:10.477 回答
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我做了类似于丹的回答的事情。我在非易失性存储器中有一个缓冲区，在包含最后 256 次击键时间的用户击键之间使用高分辨率定时器 (20ns) 的定时器差。然后，我计算一个 32 位 CRC，以在每次系统开机时获得一个唯一的数字。一些没有用户交互的版本测量了串行端口上收到消息之间的时间

这些唯一编号被用作网络上的节点标识符，并且从未出现任何重复问题。

后来增加了一个DS2401，它提供了一个持久但唯一的 ID，但这只有在您可以更改硬件时才对您有用。

于 2010-09-28T08:30:04.887 回答
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除了上面丹的回答之外……如果您的系统包含某种收音机，您可以阅读 RSSI。

于 2010-09-22T17:40:31.097 回答