最近十几年,互联网发展的速度超乎想象,以前都是通过信件或者面对面交流,而现在,基本被互联网取代。由于互联网已经成为日常生活中的一部分,所以网络信息安全就被广大网络用户密切关注。信息是否安全,这完全由密码的可靠性决定,密码的保密性的高低又是由密钥复杂程度决定,随机数的随机性越好,生成的密钥越复杂,反之生成的密钥就比较简单,容易被破解,所以随机数发生器的研究就极其重要。本文介绍了直接频率平均（Direct Frequency Average,DFA）真随机数发生器的端口。描述的真随机数发生器分为两个模块,其一是生成随机数的模块,以及将生成的随机数进行处理的后处理模块。由于本文是基于DFA真随机数发生器的改进,所以工作重点放在处理随机数随机性的后处理模块中。另外,本文描述了一些真随机数发生器的熵源产生方法,常见的后处理模块设计以及美国国家标准与技术研究所（National Institute of Standards and Technology,NIST）测试中的十五种检验方法的可靠性分析。改进前的DFA真随机数发生器是采用线性反馈移位寄存器作为后处理模块,经线性反馈移位寄存器处理后的随机数的随机性虽然提高了,但是检验结果并不是很好。所以对后处理模块做出改进,添加了线性同余模块和反馈机制,这两个改进的部分有三种组合设计。一、关闭反馈机制,只添加线性同余模块;二、打开反馈机制,先将真随机数发生器生成的数据通过反馈机制反馈到真随机数发生器的频率控制字端口,再经线性同余模块处理输出随机数;三、打开反馈机制,将DFA真随机数发生器生成的随机数先经过线性同余模块处理,然后反馈到DFA真随机数发生器的频率控制字端口。此次的改进设计用Verilog在FPGA上进行了硬件实现,通过FPGA生成随机数,然后通过NIST测试进行随机数的随机性检测。经测试结果,第三种组合设计生成随机数的随机性明显优于设计改进前生成随机数的随机性。