[發(fā)明專利]一種隨機(jī)數(shù)生成方法、裝置、設(shè)備及存儲(chǔ)介質(zhì)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910832113.0
• 申請(qǐng)日: 2019-09-04
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN110688092B
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-08-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王杰林
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 湖南遙昇通信技術(shù)有限公司
• 主分類號(hào): G06F7/58
• 分類號(hào): G06F7/58;H04L9/08
• 代理公司: 廣州嘉權(quán)專利商標(biāo)事務(wù)所有限公司 44205
• 代理人: 肖云

本發(fā)明提供了一種隨機(jī)數(shù)生成方法、裝置、設(shè)備及存儲(chǔ)介質(zhì)。本發(fā)明通過(guò)將隨機(jī)種子生成一個(gè)二進(jìn)制序列，然后對(duì)二進(jìn)制進(jìn)行等熵編碼，編碼后的二進(jìn)制序列達(dá)到了完全隨機(jī)的狀態(tài)。同時(shí)，在對(duì)二進(jìn)制序列進(jìn)行等熵編碼時(shí)，是首先通過(guò)設(shè)定隨機(jī)數(shù)的比特長(zhǎng)度Len，換算出正實(shí)數(shù)r的值，然后進(jìn)行編碼處理，最終本本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了自適應(yīng)長(zhǎng)度的隨機(jī)數(shù)生成能力，達(dá)到仿真隨機(jī)狀態(tài)。本發(fā)明能夠簡(jiǎn)單有效的根據(jù)二進(jìn)制序列而生成自適應(yīng)長(zhǎng)度的隨機(jī)數(shù)，并且生成的隨機(jī)數(shù)達(dá)到了完全隨機(jī)的狀態(tài)，具有安全可靠，不可預(yù)測(cè)的特點(diǎn)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及數(shù)據(jù)安全處理領(lǐng)域，特別是涉及一種隨機(jī)數(shù)生成方法、裝置、設(shè)備及存儲(chǔ)介質(zhì)。

背景技術(shù)

在現(xiàn)代科技中，隨機(jī)數(shù)的應(yīng)用無(wú)處不在，例如密鑰的產(chǎn)生、交換、認(rèn)證、加密和解密等都和隨機(jī)數(shù)相關(guān)；而且在非對(duì)稱密鑰加密體制中或者其他類型的安全協(xié)議中，需要安全可靠的、不可預(yù)測(cè)的隨機(jī)數(shù)，以防系統(tǒng)被破解。為了滿足當(dāng)前人工智能深度學(xué)習(xí)和大數(shù)據(jù)分析對(duì)隨機(jī)性越來(lái)越高的要求，需要一種能夠簡(jiǎn)單有效生成自適應(yīng)長(zhǎng)度的隨機(jī)數(shù)的方法，并且從理論上能證明所產(chǎn)生的隨機(jī)數(shù)不再是偽隨機(jī)的方法。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于至少解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的偽隨機(jī)技術(shù)問(wèn)題之一，提供了一種隨機(jī)數(shù)生成方法、裝置、設(shè)備及存儲(chǔ)介質(zhì)。能夠簡(jiǎn)單有效的生成自適應(yīng)長(zhǎng)度的隨機(jī)數(shù)，并且生成的隨機(jī)數(shù)達(dá)到了完全隨機(jī)的狀態(tài)。

本發(fā)明的第一方面，提供了一種隨機(jī)數(shù)生成方法，包括以下步驟：

獲取隨機(jī)種子，將所述隨機(jī)種子生成二進(jìn)制序列，獲取所述二進(jìn)制序列的序列長(zhǎng)度；

設(shè)定正實(shí)數(shù)r＝2^H(X)-Len，所述H(X)為所述二進(jìn)制序列的歸一化信息熵，所述Len為所述二進(jìn)制序列的隨機(jī)數(shù)比特長(zhǎng)度；

對(duì)所述二進(jìn)制序列中的第i位符號(hào)x，按照編碼公式R_i＝R_i-1rp(x)，L_i＝L_i-1+R_i-1F(x-1，r)進(jìn)行編碼，輸出編碼后的L_i；其中，已預(yù)設(shè)編碼變量R_i的初始值以及編碼變量L_i的初始值，所述p(x)為符號(hào)x的歸一化概率，所述F(x-1，r)為x-1的非歸一化分布函數(shù)。

進(jìn)一步，所述隨機(jī)種子由系統(tǒng)時(shí)間、內(nèi)存指針以及上一個(gè)隨機(jī)數(shù)中至少一個(gè)而生成。

進(jìn)一步，所述編碼變量R_i的初始值R₀＝1；所述編碼變量L_i的初始值L₀＝0。

本發(fā)明的第二方面，提供了一種隨機(jī)數(shù)生成裝置，包括：預(yù)處理單元以及編碼單元；

所述預(yù)處理單元用于獲取隨機(jī)種子，將所述隨機(jī)種子生成二進(jìn)制序列，獲取所述二進(jìn)制序列的序列長(zhǎng)度L以及設(shè)定正實(shí)數(shù)r＝2^H(X)-Len，所述H(X)為所述二進(jìn)制序列的歸一化信息熵，所述Len為所述二進(jìn)制序列的隨機(jī)數(shù)比特長(zhǎng)度；

所述編碼單元用于對(duì)所述二進(jìn)制序列中的第i位符號(hào)x，按照編碼公式R_i＝R_i-1rp(x)，L_i＝L_i-1+R_i-1F(x-1，r)進(jìn)行編碼，輸出編碼后的L_i；其中，已預(yù)設(shè)編碼變量R_i的初始值以及編碼變量L_i的初始值，所述p(x)為符號(hào)x的歸一化概率，所述F(x-1，r)為x-1的非歸一化分布函數(shù)。

本發(fā)明的第三方面，提供了一種隨機(jī)數(shù)生成設(shè)備，包括至少一個(gè)控制處理器和用于與所述至少一個(gè)控制處理器通信連接的存儲(chǔ)器；所述存儲(chǔ)器存儲(chǔ)有可被所述至少一個(gè)控制處理器執(zhí)行的指令，所述指令被所述至少一個(gè)控制處理器執(zhí)行，以使所述至少一個(gè)控制處理器能夠執(zhí)行如本發(fā)明第一方面所述的一種隨機(jī)數(shù)生成方法。