git.gag.com Git - web/altusmetrum/blob - ChaosKey/index.mdwn

   1 # ChaosKey
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   3 This is a hardware True Random Number Generator that attaches via USB.
   4
   5 ## Version 0.3 ##
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   7 This one uses the better noise source coupled with an op amp that
   8 provides 2MHz of bandwidth at a gain of 100, offering linear frequency
   9 response at a million samples per second.
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  11 A photo of prototype version 0.3:
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  13 <a href="v0.3/chaoskey-v0.3.jpg"> <img src="v0.3/chaoskey-v0.3-thumb.jpg"></a>
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  15 Here's a circuit diagram of the noise source:
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  17 <img src="v0.3/noise-source.svg">
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  19 ### Version 0.2 Hardware ###
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  21  * [STM32F042](http://www.st.com/web/catalog/mmc/FM141/SC1169/SS1574/LN1823?icmp=stm32f0x2-line_pron_pr_jan2014&sc=stm32f0x2-pr) System-on-Chip
  22     * ARM Cortex-M0 MCU
  23     * 32k Flash
  24     * 6k RAM
  25     * USB 2.0 Full Speed
  26     * Crystal-less operation
  27  * 20V noise source
  28     * AP3015A boost regulator
  29     * back-to-back 3904 transistor noise
  30  * [OPA356](http://www.ti.com/product/opa356) op amp
  31     * 200MHz GBP
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  33 ## Version 0.2 ##
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  35 This version uses a better noise source, but the single transistor amp
  36 designed to get from the 20mV noise source to a digital value doesn't
  37 provide enough bandwidth, so the resulting signal seen by the CPU has
  38 poor frequency response.
  39
  40 Here's a photo of prototype version 0.2:
  41
  42 <a href="v0.2/chaoskey-v0.2.jpg"> <img src="v0.2/chaoskey-v0.2-thumb.jpg"></a>
  43
  44 ### Version 0.2 Hardware ###
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  46  * [STM32F042](http://www.st.com/web/catalog/mmc/FM141/SC1169/SS1574/LN1823?icmp=stm32f0x2-line_pron_pr_jan2014&sc=stm32f0x2-pr) System-on-Chip
  47     * ARM Cortex-M0 MCU
  48     * 32k Flash
  49     * 6k RAM
  50     * USB 2.0
  51     * Crystal-less operation
  52  * 20V noise source
  53     * AP3015A boost regulator
  54     * back-to-back 3904 transistor noise
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  56 ## Version 0.1 ##
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  58 These are photos of prototype version 0.1:
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  60 <a href="v0.1/chaoskey-v0.1-top.jpg"> <img src="v0.1/chaoskey-v0.1-top-thumb.jpg"></a>
  61 <a href="v0.1/chaoskey-v0.1-bottom.jpg"> <img src="v0.1/chaoskey-v0.1-bottom-thumb.jpg"></a>
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  63 ### Version 0.1 Hardware ###
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  65  * [NXP LPC11U14](http://www.nxp.com/products/microcontrollers/cortex_m0_m0/LPC11U14FHI33.html) System-on-Chip
  66         * ARM Cortex-M0 MCU
  67         * 32k Flash
  68         * 6k RAM
  69         * USB 2.0
  70         * 8 12-bit analog inputs
  71         * I2C, SPI, async serial
  72         * digital I/O
  73  * ZXRE1004 zener diode noise source
  74  * MCP6L92 dual op-amp
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  76 ## Software ##
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  78 * Firmware Features
  79         * [AltOS](../AltOS/) is written mostly in C with some ARM assembler
  80 * Tools Used
  81         * [gEDA](http://www.gpleda.org/) for schematic capture and PCB layout
  82         * [GCC](http://gcc.gnu.org/) compiler and source debugger
  83 * Licenses
  84         * The hardware is licensed under the [TAPR](http://www.tapr.org) [Open Hardware License](http://www.tapr.org/ohl.html)
  85         * The software is licensed [GPL version 2](http://www.gnu.org/licenses/old-licenses/gpl-2.0.html)
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  87 ## Artifacts ##
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  89 The hardware design files can be found on [git.gag.com](http://git.gag.com)
  90 in the project [hw/usbtrng](http://git.gag.com/?p=hw/usbtrng;a=summary).
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