本发明公开了一种真随机数发生器，采用SP结构，其包含：n个物理随机源、n个数字化处理模块、扩散层、混淆层以及后处理模块。n个物理随机源用以生成n个物理信号；n个数字化处理模块用以分别匹配接收n个物理信号，并将n个物理信号转变为n个数字信号；扩散层用以接收n个数字信号，并将n个数字信号进行异或运算，输出n路信号，且每一路信号包含至少三个物理随机源的物理信号；混淆层用以接收n路信号，并将n路信号进行混淆，使得n路信号之间重复混合，输出混淆结果；以及后处理模块用以接收混淆层输出的混淆结果，且消除混淆结果存在的偏差及依赖关系。借此，本发明的真随机数发生器，可以提高随机数生成器的健壮性。