Kaos kaynaklı ve ADC tabanlı özgün gerçek rasgele sayı üreteçlerinin tasarım ve gerçeklenmesi

Bu tezde yapılan çalışmalar üç ana kısımdan oluşmaktadır. Birinci aşamada, sürekli zamanlı kaotik sistemlerin (SZKS) devre gerçeklemelerinin hızlı ve kolay yapılabilmesi için yeni bir bilgisayar ve mikro denetleyici kontrollü kaotik devre deney seti (KDDS) tasarlanmış ve gerçeklenmiştir. İkinci aşamada ADC tabanlı gerçek rasgele sayı üreteci (GRSÜ) tasarımlarının kolay, hızlı ve esnek yapılabilmesine olanak sağlayan yeni bir bilgisayar ve mikro denetleyici kontrollü bir platform (BMKP) tasarlanmış ve gerçeklenmiştir. Son aşamada ise gerçekleştirilen KDDS ve BMKP kullanılarak, uluslararası en üst düzey standart olan NIST800-22 testlerinin tamamından başarılıyla geçen yeni GRSÜ tasarım ve gerçeklemeleri yapılmıştır. Tezin birinci aşamasında ilk olarak; GRSÜ tasarımları için entropi kaynağı olarak kullanılan referans kaotik sistemlerin analizleri yapılmıştır. İkinci olarak; referans alınan kaotik sistemler analog devre elemanları ile modellenerek OrCAD-PSpice programında tasarlanan devrelerin faz portrelerine ait simülasyonlar yapılmıştır. Üçüncü olarak; karmaşık ve uzun zaman alan kaotik devre gerçekleme işlemlerinin, kolay, hızlı ve esnek yapılabilmesi amacıyla, yeni bir KDDS tasarlanmış ve gerçekleştirilmiştir. Ardından referans alınan kaotik sistemlerin tasarlanan KDDS ile gerçek devreleri kurulmuş ve elde edilen gerçek devre osiloskop çıktıları, sistemlere ait Matlab, OrCAD-PSpice çıktıları ile karşılaştırılmıştır. İkinci aşamada; ADC tabanlı olarak yapılacak olan GRSÜ tasarımlarında kullanılabilecek, yeni bir BMKP tasarlanmış ve gerçeklenmiştir. Bu sistemin özgün yönleri; kaotik sistemlerin yanında sıcaklık, RF gibi farklı kaynakları da entropi kaynağı olarak kullanabilmesi, farklı entropi kaynaklarını karıştırarak kullanabilmesi, farklı son işlem algoritmalarının seçilebilmesi olarak sıralanabilir. Son aşamada, gerçekleştirilen KDDS ve BMKP kullanılarak, Rucklidge, Chen ve Zhongtang kaotik sistemleri tabanlı yeni GRSÜ tasarım ve gerçeklemeleri yapılmıştır. Gerçeklenen GRSÜ'ler, NIST800-22 testlerine tabi tutulmuştur. Chen ve Zhongtang kaotik sistemi tabanlı GRSÜ'ler tüm testlerden başarı ile geçmiştir. Anahtar kelimeler: Gerçek Rasgele Sayı Üreteci, İstatistiksel Rasgelelik Testleri, NIST Rasgelelik Testi, Kaos, Sürekli Zamanlı Kaotik Sistemler, Mikro denetleyiciler