[發(fā)明專利]基于保守混沌系統(tǒng)的高速隨機(jī)數(shù)產(chǎn)生器及其產(chǎn)生方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202211181915.8
• 申請(qǐng)日: 2022-09-27
• 公開（公告）號(hào): CN115543259A
• 公開（公告）日: 2022-12-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 杜娟;李浩然;李守亮;盧保慶;王曉彤;楊文靜;趙澤洋
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 蘭州大學(xué)
• 主分類號(hào): G06F7/58
• 分類號(hào): G06F7/58;G06F7/501;G06N7/08
• 代理公司: 蘭州智和專利代理事務(wù)所(普通合伙) 62201
• 代理人: 周立新

1.基于保守混沌系統(tǒng)的高速隨機(jī)數(shù)產(chǎn)生器，其特征在于，包括：

輸入模塊，所述輸入模塊用于初始值的輸入；

N-K4迭代模塊，所述N-K4迭代模塊包括四維保守混沌系統(tǒng)計(jì)算單元和迭代單元，所述N-K4迭代模塊用于將輸入模塊所輸入的初始值采用四維保守混沌系統(tǒng)方程計(jì)算出四維數(shù)值并對(duì)四維數(shù)值進(jìn)行迭代；

后處理模塊，所述后處理模塊可將迭代后的四維數(shù)值轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制形式的六維隨機(jī)比特?cái)?shù)，每一維輸出30位，共輸出180位隨機(jī)比特?cái)?shù)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于保守混沌系統(tǒng)的高速隨機(jī)數(shù)產(chǎn)生器，其特征在于，所述四維保守混沌系統(tǒng)計(jì)算單元包括，x輸入寄存器、y輸入寄存器、z輸入寄存器和u輸入寄存器，具體地；

所述x輸入寄存器分別連接有第一移位器和第一取反器，所述第一移位器連接有?y輸出寄存器，所述第一取反器連接有第一加法器，所述第一加法器可執(zhí)行加1運(yùn)算，第一加法器連接有第二移位器，所述第二移位器連接有第二加法器，第二加法器連接有?u輸出寄存器；

所述y輸入寄存器連接有第二取反器，所述第二取反器連接有第三加法器，所述第三加法器可執(zhí)行加1運(yùn)算，所述第三加法器連接有第三移位器，所述第三移位器連接有第四加法器，所述第四加法器連接有?x輸出寄存器；

所述z輸入寄存器分別連接有第四移位器、第五移位器和第三取反器，所述第四移位器連接有第五加法器，所述第五加法器可執(zhí)行加20運(yùn)算，第五加法器連接有第六移位器，所述第六移位器連接有三選一選擇器，所述三選一選擇器與第二加法器相連接，所述第五移位器連接有第六加法器，所述第六加法器可執(zhí)行加-20運(yùn)算，第六加法器與三選一選擇器相連接，所述第三取反器連接有第七加法器，所述第七加法器可執(zhí)行加1運(yùn)算，所述第七加法器連接有第七移位器，所述第七移位器與三選一選擇器相連接；

所述u輸入寄存器與第四加法器相連接，u輸入寄存器還連接有第八取反器，所述第八取反器連接有第八加法器，所述第八加法器可執(zhí)行加1運(yùn)算，第八加法器連接有第八移位器，所述第八移位器連接有?z輸出寄存器。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于保守混沌系統(tǒng)的高速隨機(jī)數(shù)產(chǎn)生器，其特征在于，所述三選一數(shù)據(jù)選擇器的邏輯運(yùn)算規(guī)則為當(dāng)z1時(shí)輸出16*z-20，當(dāng)-1z1時(shí)，輸出-4z，當(dāng)z-1時(shí)，輸出16*z+20。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于保守混沌系統(tǒng)的高速隨機(jī)數(shù)產(chǎn)生器，其特征在于，所述迭代單元用于對(duì)四維保守混沌系統(tǒng)方程計(jì)算出的四維數(shù)值進(jìn)行迭代。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于保守混沌系統(tǒng)的高速隨機(jī)數(shù)產(chǎn)生器，其特征在于，所述迭代單元通過并行流水線運(yùn)算結(jié)構(gòu)的方式使得每一個(gè)時(shí)鐘周期迭代一次。