Microchip Technology RNG90 CryptoAuthentication?器件設計用于需要安全隨機數發生器的系統。RNG90即用型，無需任何定制。Microchip RNG90采用行業標準I^2^C接口。Microchip CryptoAuthentication庫 (CAL) 提供軟件支持，可通過硬件抽象層 (HAL) 輕松調整，以便與大多數微控制器和微處理器配合使用。

數據手冊：*附件：Microchip Technology RNG90 CryptoAuthentication?器件數據手冊.pdf

特性

• 內部高品質NIST SP 800-90A/B/C隨機數發生器 (RNG)
• 符合FIPS標準的健康測試和entropy自檢
• 設計用于FIPS140-3 NIST CMVP Entropy Source Validation (ESV) 合規性
• 72位唯一序列號
• 400kHz快速模式I^2^C接口
• 標稱睡眠電流：130nA
• 工作電壓范圍：1.65V至5.5V VCC
• 擴展工業溫度范圍：?40°C至+105°C
• 人體模型(HBM) ESD：4kV
• 廣泛的安全措施
  • 有源屏蔽，防止侵入攻擊
  • 低和高電源電壓篡改
  • 低溫和高溫篡改
• 封裝選項
  • 2mm x 3mm 8焊盤UDFN
  • 8引腳SOIC

應用示意圖

引腳配置

基于RNG90的真隨機數生成器技術解析與應用指南?

?一、RNG90核心特性與安全架構?

1. ?NIST認證的真隨機數生成?
   RNG90采用物理噪聲源（NRBG）與確定性算法（DRBG）結合的混合架構，符合NIST SP 800-90A/B/C標準，支持以下安全特性：
   • 運行時健康測試確保熵值充足
   • 抗物理攻擊設計（主動屏蔽、電壓/溫度篡改檢測）
   • 輸出256位隨機數，安全強度達128位
2. ?硬件接口規范?
   • ?I2C接口?：固定地址0x40，400kHz速率，支持標準總線協議
   • ?引腳定義?（SOIC/UDFN封裝）：| 引腳號 | 名稱 | 功能 |
     | -------- | ------ | ------------------- |
     | 4 | GND | 接地 |
     | 5 | SDA | 數據線 |
     | 6 | SCL | 時鐘線 |
     | 8 | VCC | 供電（1.65-5.5V） |

?二、關鍵功能實現詳解?

1. ?隨機數生成流程?
   • ?首次執行?：自動運行SHA256和DRBG自檢（耗時57ms典型值）
   • ?后續請求?：僅生成隨機數（20.2ms典型值）
   • ?健康測試失敗處理?：返回錯誤碼0x08，需通過睡眠喚醒或執行SelfTest命令清除狀態
2. ?低功耗管理?
   • ?睡眠模式?：130nA待機電流，通過發送0x01字地址喚醒
   • ?看門狗定時器?：超時1.3秒自動復位芯片

?三、典型應用場景?

1. ?密碼學操作?
   • 密鑰生成、數字簽名、初始化向量（IV）
   • 示例：TLS協議中的臨時會話密鑰派生
2. ?安全敏感領域?
   • 航空航天：飛控系統隨機種子
   • 區塊鏈：加密貨幣錢包熵源
3. ?工業控制?
   • 設備唯一標識（讀取72位序列號）
   • 安全OTA升級的隨機挑戰值

?四、開發注意事項?

1. ?時序要求?

   • I2C信號建立時間≥600ns（VCC=3.3V時）
   • 數據有效性窗口需滿足tSU.DAT≥100ns

2. ?錯誤處理機制?

   錯誤碼	含義	解決方案
   0x03	命令解析錯誤	檢查參數長度和CRC
   0x07	自檢失敗	執行硬件復位
   0xFF	通信CRC錯誤	重傳數據包

3. ?PCB設計建議?

   • UDFN封裝背面焊盤需接地以增強散熱
   • SDA/SCL線需加1.2kΩ上拉電阻（VCC=5V時）