[發明專利]隨機數生成、存儲和搜索的系統及方法

有效

• 申請號: 201210386260.8
• 申請日: 2012-10-12
• 公開（公告）號: CN102929967A
• 公開（公告）日: 2013-02-13
• 發明（設計）人: 黃新山;余華堂;萬建宏;計許凡;陳俊;舒加利
• 申請（專利權）人: 深圳市華陽信通科技發展有限公司
• 主分類號: G06F17/30
• 分類號: G06F17/30
• 代理公司: 深圳市康弘知識產權代理有限公司 44247
• 代理人: 胡朝陽;孫潔敏

技術領域

本發明涉及數據處理，尤其涉及一種用于信息安全、通信、數字接口以及計算機等領域中的海量隨機數生成、存儲和搜索的系統及方法。

背景技術

目前，很多數據處理領域都需要用到隨機數，這些應用具體涉及到隨機數的生成、存儲和搜索等多個方面，如信息加密、QQ號、網上交易憑證碼、網絡游戲等。

隨機數分為真隨機數和偽隨機數，真隨機數即模擬物理模型（如擲硬幣）產生的隨機數，需要用物理隨機發生器把具有隨機性質的物理過程變換為隨機數。但缺點是不能產生與原來完全相同的隨機數，對計算結果不能進行重復檢查，當需要產生海量的隨機數時，物理模型會變得相當復雜，并且對于硬件要求也非常高。偽隨機數都是通過一定的算法生成的，最常見的隨機數算法是線性同余法中的加同余和乘同余法。但是，隨著數據量的增長，復雜的算法生成的大量偽隨機數會對CPU產生一定的負擔，同樣對于硬件的要求也非常高。

以上兩種方法，當隨機數達到一定數量級后，對于隨機數的生成效率、存儲及索引等方面將會產生應用的瓶頸，將很難簡單地解決和突破。

發明內容

本發明的目的是解決上述現有技術中存在的問題，提出一種隨機數生成、存儲和搜索的系統及方法。

本發明提出的隨機數生成、存儲和搜索的系統包括：

號碼區間庫S1，用于生成和存放隨機數的號碼區間段；

備用隨機數庫S2，從號碼區間庫中隨機取得并生成隨機數；

已用索引庫S3，與備用隨機數庫聯系，根據號碼區間建立已用隨機數的索引，并將一個區間索引的已用隨機數存放到對應獨立的“已用分表”中；

已用隨機數庫S4，與備用隨機數庫聯系，用于存放所有已被使用的隨機數，并將已用隨機數按照已用索引庫的隨機數索引進行獨立分表存放。

所述的系統還包括與已用索引庫S3和已用隨機數庫S4聯系的回收隨機數庫S5，用于回收不用的隨機數，并將這些隨機數返回至備用隨機數庫，留待再次利用。

本發明還提出一種隨機數生成、存儲和搜索的方法，包括如下步驟：

步驟A.生成號碼區間；

步驟B.生成備用隨機數；

步驟C.申請隨機數；

步驟D.搜索隨機數。

所述的步驟A包括：

A1.設置號碼區間的生成規則，包括每個區間長度，區間段的最大數量，區間段的最小數量；???

A2.按順序生成一個號碼區間段的開始號碼；

A3.根據開始號碼和區間長度生成該區間的結束號碼；

A4.將生成的一個區間的開始號碼和結束號碼存儲到號碼區間庫S1中；

A5.判斷號碼區間庫生成的區間數量是否足夠，如果不夠，則重復步驟A2至步驟A4繼續生成號碼區間；???

A6.?如果達到設定值，則結束生成號碼區間。

所述的步驟B包括：

B1.從號碼區間庫中隨機取一個區間，包括該區間的開始號碼和結束號碼；

B2.從所述區間的開始號碼到結束號碼的順序生成所有號碼；

B3.對所述區間的所有號碼進行隨機排序，得到一個區間的無序號碼；

B4.刪除號碼區間庫中取得的所述區間；

B5.將所述區間的所有隨機數存到備用隨機數庫中；

B6.判斷備用隨機數庫中的隨機數會否足夠，如果不足重復步驟B1至步驟B5，直到備用數據庫中隨機數達到設定值；

B7.如果足夠，則結束生成備用隨機數，并自動補充號碼區間庫中的區間。

所述的步驟C包括：

C1.應用方申請一定數量的隨機數；

C2.從備用隨機數庫中隨機地取一定數量的隨機數；

C3.取一個隨機數，搜索已用索引庫，判斷該隨機數是否在已用索引庫中；

C4.如果該隨機數已經存在已用索引庫中，則轉步驟C7，如果該隨機數不存在已用索引庫中，則轉步驟5；

C5.生成隨機數對應的新索引，并存儲到已用索引庫中；?

C6.將取出的隨機數存放到索引對應的已用分表中；

C7.將取出的隨機數存放到索引對應的“已用分表”中；

C8.將應用申請與隨機數綁定并存儲，以備搜索使用；

C9.判斷是否完成隨機數的申請數量，如果沒有完成，則重復步驟C3至步驟C8，?

C10：如果完成，則結束隨機數處理，同時，補充“備用隨機數庫”的隨機數量。

所述的步驟D包括：

D1.提交需要搜索的隨機數；