真隨機(jī)數(shù)檢測裝置及方法
【專利摘要】本真隨機(jī)數(shù)檢測裝置，包括控制器、隨機(jī)數(shù)源和隨機(jī)數(shù)檢測裝置，隨機(jī)數(shù)源用于產(chǎn)生隨機(jī)數(shù)；控制器采集隨機(jī)數(shù)并將隨機(jī)數(shù)送到隨機(jī)數(shù)檢測裝置；隨機(jī)數(shù)檢測裝置使用固化的隨機(jī)數(shù)檢測算法檢測隨機(jī)數(shù)的真?zhèn)尾㈦S機(jī)數(shù)檢測結(jié)果通過接口上報(bào)控制器；本真隨機(jī)數(shù)檢測方法包括：通過隨機(jī)數(shù)模塊生成隨機(jī)數(shù)；控制器采集隨機(jī)數(shù)；控制器將隨機(jī)數(shù)送到隨機(jī)數(shù)檢測裝置；隨機(jī)數(shù)檢測裝置使用固化的隨機(jī)數(shù)檢測算法檢測隨機(jī)數(shù)的真?zhèn)?；隨機(jī)數(shù)檢測裝置將隨機(jī)數(shù)檢測結(jié)果上報(bào)給控制器；控制器根據(jù)隨機(jī)數(shù)檢測裝置反饋的結(jié)果，選擇是否使用該組隨機(jī)數(shù)。本發(fā)明通過硬件裝置來驗(yàn)證隨機(jī)數(shù)是否真的隨機(jī)，通過使用隨機(jī)數(shù)檢測裝置可以簡化隨機(jī)數(shù)檢測過程，提高檢測效率。
【專利說明】真隨機(jī)數(shù)檢測裝置及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及一種用于檢驗(yàn)隨機(jī)數(shù)真?zhèn)蔚难b置及方法，尤其涉及一種真隨機(jī)數(shù)檢測裝置及方法。
【背景技術(shù)】
[0002]在一些電子系統(tǒng)中，需要用到隨機(jī)數(shù)作為數(shù)據(jù)源，如密碼，搖號種子等。但是隨機(jī)數(shù)是不是真的隨機(jī)呢？這個(gè)需要科學(xué)的檢測。目前市場的此類產(chǎn)品或者方法要么使用復(fù)雜，要么檢測效率低、準(zhǔn)確率低。上尚未有此類產(chǎn)品。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明所解決的技術(shù)問題是針對上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種隨機(jī)數(shù)檢測裝置及方法。本隨機(jī)數(shù)檢測裝置結(jié)構(gòu)簡單、成本低、檢測效率高。本隨機(jī)數(shù)檢測方法操作簡單、檢測效率高。
[0004]為實(shí)現(xiàn)上述技術(shù)目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案為:一種真隨機(jī)數(shù)檢測裝置，包括控制器、隨機(jī)數(shù)源和隨機(jī)數(shù)檢測裝置，其特征在于:所述隨機(jī)數(shù)源用于產(chǎn)生隨機(jī)數(shù)；所述控制器從隨機(jī)數(shù)源中采集產(chǎn)生的隨機(jī)數(shù)并通過隨機(jī)數(shù)檢測裝置接口將隨機(jī)數(shù)送到隨機(jī)數(shù)檢測裝置；所述隨機(jī)數(shù)檢測裝置使用固化的隨機(jī)數(shù)檢測算法檢測隨機(jī)數(shù)的真?zhèn)尾㈦S機(jī)數(shù)檢測結(jié)果通過接口上報(bào)控制器；所述控制器根據(jù)隨機(jī)數(shù)檢測裝置反饋的結(jié)果，選擇是否使用該組隨機(jī)數(shù)；如果隨機(jī)數(shù)檢測結(jié)果通過，則可以使用，如果檢測不通過，丟棄該組隨機(jī)數(shù)，報(bào)告錯(cuò)誤。
[0005]作為本發(fā)明進(jìn)一步改進(jìn)的技術(shù)方案，所述控制器為PC電腦、嵌入式操作系統(tǒng)或者單片機(jī)等控制處理單元。
[0006]作為本發(fā)明進(jìn)一步改進(jìn)的技術(shù)方案，所述隨機(jī)數(shù)源是隨機(jī)數(shù)芯片、隨機(jī)數(shù)發(fā)生器或者隨機(jī)數(shù)軟件算法生成模塊。
[0007]作為本發(fā)明進(jìn)一步改進(jìn)的技術(shù)方案，所述隨機(jī)數(shù)檢測裝置為固化了隨機(jī)數(shù)檢測算法的DSP、FPGA或者M(jìn)CU。
[0008]作為本發(fā)明進(jìn)一步改進(jìn)的技術(shù)方案，所述隨機(jī)數(shù)檢測裝置接口為USB、PC1、PCE_E、RS232、SPI 或者 I2C。
[0009]為實(shí)現(xiàn)上述技術(shù)目的，本發(fā)明采取的另一種技術(shù)方案為:一種真隨機(jī)數(shù)檢測方法，其特征在于包括以下步驟:
步驟1:通過隨機(jī)數(shù)模塊生成隨機(jī)數(shù)；
步驟2、通過控制器采集步驟I中產(chǎn)生的隨機(jī)數(shù)；
步驟3、控制器將通過隨機(jī)數(shù)檢測裝置接口將采集到的隨機(jī)數(shù)送到隨機(jī)數(shù)檢測裝置； 步驟4、隨機(jī)數(shù)檢測裝置使用固化的隨機(jī)數(shù)檢測算法檢測隨機(jī)數(shù)的真?zhèn)危?br> 步驟5、隨機(jī)數(shù)檢測裝置將隨機(jī)數(shù)檢測結(jié)果通過隨機(jī)數(shù)檢測裝置接口上報(bào)給控制器； 步驟6、控制器根據(jù)隨機(jī)數(shù)檢測裝置反饋的結(jié)果，選擇是否使用該組隨機(jī)數(shù)；如果隨機(jī)數(shù)檢測結(jié)果通過，則可以使用，如果檢測不通過，丟棄該組隨機(jī)數(shù)，報(bào)告錯(cuò)誤。
[0010]作為本發(fā)明進(jìn)一步改進(jìn)的技術(shù)方案，所述控制器為PC電腦、嵌入式操作系統(tǒng)或者單片機(jī)等控制處理單元。
[0011]作為本發(fā)明進(jìn)一步改進(jìn)的技術(shù)方案，所述隨機(jī)數(shù)源是隨機(jī)數(shù)芯片、隨機(jī)數(shù)發(fā)生器或者隨機(jī)數(shù)軟件算法生成模塊。
[0012]作為本發(fā)明進(jìn)一步改進(jìn)的技術(shù)方案，所述隨機(jī)數(shù)檢測裝置為固化了隨機(jī)數(shù)檢測算法的DSP、FPGA或者M(jìn)CU。
[0013]作為本發(fā)明進(jìn)一步改進(jìn)的技術(shù)方案，所述隨機(jī)數(shù)檢測裝置接口為USB、PC1、PCE_E、RS232、SPI 或者 I2C。
[0014]本隨機(jī)數(shù)檢測裝置結(jié)構(gòu)簡單、成本低、檢測效率高。本隨機(jī)數(shù)檢測方法操作簡單、檢測效率高?？傊景l(fā)明是通過硬件裝置來驗(yàn)證隨機(jī)數(shù)是否真的隨機(jī)，是否可以應(yīng)用到需要的場合，通過使用隨機(jī)數(shù)檢測裝置可以簡化隨機(jī)數(shù)檢測過程，提高檢測效率。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0016]圖2為本發(fā)明流程示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0017]實(shí)施例1
參見圖1，本一種真隨機(jī)數(shù)檢測裝置，包括控制器、隨機(jī)數(shù)源和隨機(jī)數(shù)檢測裝置，其特征在于:所述隨機(jī)數(shù)源用于產(chǎn)生隨機(jī)數(shù)；所述控制器從隨機(jī)數(shù)源中采集產(chǎn)生的隨機(jī)數(shù)并通過隨機(jī)數(shù)檢測裝置接口將隨機(jī)數(shù)送到隨機(jī)數(shù)檢測裝置；所述隨機(jī)數(shù)檢測裝置使用固化的隨機(jī)數(shù)檢測算法檢測隨機(jī)數(shù)的真?zhèn)尾㈦S機(jī)數(shù)檢測結(jié)果通過接口上報(bào)控制器；所述控制器根據(jù)隨機(jī)數(shù)檢測裝置反饋的結(jié)果，選擇是否使用該組隨機(jī)數(shù)；如果隨機(jī)數(shù)檢測結(jié)果通過，則可以使用，如果檢測不通過，丟棄該組隨機(jī)數(shù)，報(bào)告錯(cuò)誤。
[0018]作為優(yōu)選方案，所述控制器為PC電腦、嵌入式操作系統(tǒng)或者單片機(jī)等控制處理單元。所述隨機(jī)數(shù)源是隨機(jī)數(shù)芯片、隨機(jī)數(shù)發(fā)生器或者隨機(jī)數(shù)軟件算法生成模塊。所述隨機(jī)數(shù)檢測裝置為固化了隨機(jī)數(shù)檢測算法的DSP、FPGA或者M(jìn)CU等硬件集成電路模塊。所述隨機(jī)數(shù)檢測裝置接口為USB、PC1、PCE-E、RS232、SPI或者I2C。本實(shí)施例中，控制器可以是PC電腦、嵌入式操作系統(tǒng)、單片機(jī)等控制處理單元；隨機(jī)數(shù)源用于產(chǎn)生隨機(jī)數(shù)的模塊，可以是隨機(jī)數(shù)芯片，隨機(jī)數(shù)發(fā)生器，軟件模塊等可以產(chǎn)生隨機(jī)數(shù)的單元；隨機(jī)數(shù)檢測裝置可以是固化了隨機(jī)數(shù)檢測算法的DSP，F(xiàn)PGA，MCU等硬件集成電路模塊。隨機(jī)數(shù)檢測裝置接口形式可以是USB，PCI，PCE-E, RS232，SPI，I2C等，但不限于這些接口，凡是可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)輸入輸出的任何接口。還可以在隨機(jī)數(shù)檢測裝置中指定要檢測的隨機(jī)數(shù)源的長度。固化于真隨機(jī)數(shù)檢測裝置中算法包括如下算法:1.頻率檢驗(yàn)，2.塊內(nèi)頻數(shù)檢驗(yàn)，3.游程檢驗(yàn)，4.塊內(nèi)最長游程檢驗(yàn)，5.二元矩陣秩檢驗(yàn)，6.離散傅里葉變換檢驗(yàn)，7.非重疊模塊匹配檢驗(yàn)，8.重疊模塊匹配檢驗(yàn)，9.Maurer的通用統(tǒng)計(jì)檢驗(yàn),10.Lempel-Ziv壓縮檢驗(yàn),11線性復(fù)雜度檢驗(yàn)，12.序列檢驗(yàn)，13.近似熵檢驗(yàn)，14.累加和檢驗(yàn)，15.隨機(jī)游動檢驗(yàn)，16.隨機(jī)游動狀態(tài)頻數(shù)檢驗(yàn)。[0019]實(shí)施例2
參見圖2，本真隨機(jī)數(shù)檢測方法包括以下步驟:
步驟1:通過隨機(jī)數(shù)模塊生成隨機(jī)數(shù)；
步驟2、通過控制器采集步驟I中產(chǎn)生的隨機(jī)數(shù)；
步驟3、控制器將通過隨機(jī)數(shù)檢測裝置接口將采集到的隨機(jī)數(shù)送到隨機(jī)數(shù)檢測裝置； 步驟4、隨機(jī)數(shù)檢測裝置使用固化的隨機(jī)數(shù)檢測算法檢測隨機(jī)數(shù)的真?zhèn)危?br> 步驟5、隨機(jī)數(shù)檢測裝置將隨機(jī)數(shù)檢測結(jié)果通過隨機(jī)數(shù)檢測裝置接口上報(bào)給控制器；步驟6、控制器根據(jù)隨機(jī)數(shù)檢測裝置反饋的結(jié)果，選擇是否使用該組隨機(jī)數(shù)；如果隨機(jī)數(shù)檢測結(jié)果通過，則可以使用，如果檢測不通過，丟棄該組隨機(jī)數(shù)，報(bào)告錯(cuò)誤。
[0020]作為優(yōu)選方案，所述控制器為PC電腦、嵌入式操作系統(tǒng)或者單片機(jī)等控制處理單元。所述隨機(jī)數(shù)源是隨機(jī)數(shù)芯片、隨機(jī)數(shù)發(fā)生器或者隨機(jī)數(shù)檢測軟件模塊。所述隨機(jī)數(shù)檢測裝置為固化了隨機(jī)數(shù)檢測算法的DSP、FPGA或者M(jìn)CU等硬件集成電路模塊。所述隨機(jī)數(shù)檢測裝置接口為USB、PC1、PCE-E, RS232、SPI或者I2C。本實(shí)施例中，控制器可以是PC電腦、嵌入式操作系統(tǒng)、單片機(jī)等控制處理單元；隨機(jī)數(shù)源用于產(chǎn)生隨機(jī)數(shù)的模塊，可以是隨機(jī)數(shù)芯片，隨機(jī)數(shù)發(fā)生器，軟件模塊等可以產(chǎn)生隨機(jī)數(shù)的單元；隨機(jī)數(shù)檢測裝置可以是固化了隨機(jī)數(shù)檢測算法的DSP，F(xiàn)PGA，MCU等硬件集成電路模塊。隨機(jī)數(shù)檢測裝置接口形式可以是USB，PCI，PCE-E, RS232，SPI，I2C等，但不限于這些接口，凡是可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)輸入輸出的任何接口。還可以在隨機(jī)數(shù)檢測裝置中指定要檢測的隨機(jī)數(shù)源的長度。固化于真隨機(jī)數(shù)檢測裝置中算法包括如下算法:1.頻率檢驗(yàn)，2.塊內(nèi)頻數(shù)檢驗(yàn)，3.游程檢驗(yàn)，4.塊內(nèi)最長游程檢驗(yàn)，5.二元矩陣秩檢驗(yàn)，6.離散傅里葉變換檢驗(yàn)，7.非重疊模塊匹配檢驗(yàn)，8.重疊模塊匹配檢驗(yàn)，9.Maurer的通用統(tǒng)計(jì)檢驗(yàn),10.Lempel-Ziv壓縮檢驗(yàn),11.線性復(fù)雜度檢驗(yàn),12.序列檢驗(yàn)，13.近似熵檢驗(yàn)，14.累加和檢驗(yàn)，15.隨機(jī)游動檢驗(yàn)，16.隨機(jī)游動狀態(tài)頻數(shù)檢驗(yàn)。
【權(quán)利要求】
1.一種真隨機(jī)數(shù)檢測裝置，包括控制器、隨機(jī)數(shù)源和隨機(jī)數(shù)檢測裝置，其特征在于:所述隨機(jī)數(shù)源用于產(chǎn)生隨機(jī)數(shù)；所述控制器從隨機(jī)數(shù)源中采集產(chǎn)生的隨機(jī)數(shù)并通過隨機(jī)數(shù)檢測裝置接口將隨機(jī)數(shù)送到隨機(jī)數(shù)檢測裝置；所述隨機(jī)數(shù)檢測裝置使用固化的隨機(jī)數(shù)檢測算法檢測隨機(jī)數(shù)的真?zhèn)尾㈦S機(jī)數(shù)檢測結(jié)果通過接口上報(bào)控制器；所述控制器根據(jù)隨機(jī)數(shù)檢測裝置反饋的結(jié)果，選擇是否使用該組隨機(jī)數(shù)；如果隨機(jī)數(shù)檢測結(jié)果通過，則可以使用，如果檢測不通過，丟棄該組隨機(jī)數(shù)，報(bào)告錯(cuò)誤。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的真隨機(jī)數(shù)檢測裝置，其特征在于:所述控制器為PC電腦、嵌入式操作系統(tǒng)或者單片機(jī)等控制處理單元。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的真隨機(jī)數(shù)檢測裝置，其特征在于:所述隨機(jī)數(shù)源是隨機(jī)數(shù)芯片、隨機(jī)數(shù)發(fā)生器或者隨機(jī)數(shù)軟件算法生成模塊。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的真隨機(jī)數(shù)檢測裝置，其特征在于:所述隨機(jī)數(shù)檢測裝置為固化了隨機(jī)數(shù)檢測算法的DSP、FPGA或者M(jìn)CU。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的真隨機(jī)數(shù)檢測裝置，其特征在于:所述隨機(jī)數(shù)檢測裝置接口為 USB、PC1、PCE-E、RS232、SPI 或者 I2C。
6.一種真隨機(jī)數(shù)檢測方法，其特征在于包括以下步驟: 步驟1:通過隨機(jī)數(shù)模塊生成隨機(jī)數(shù)； 步驟2、通過控制器采集步驟I中產(chǎn)生的隨機(jī)數(shù)； 步驟3、控制器將通過隨機(jī)數(shù)檢測裝置接口將采集到的隨機(jī)數(shù)送到隨機(jī)數(shù)檢測裝置； 步驟4、隨機(jī)數(shù)檢測裝置使用固化的隨機(jī)數(shù)檢測算法檢測隨機(jī)數(shù)的真?zhèn)危? 步驟5、隨機(jī)數(shù)檢測裝置將隨機(jī)數(shù)檢測結(jié)果通過隨機(jī)數(shù)檢測裝置接口上報(bào)給控制器； 步驟6、控制器根據(jù)隨機(jī)數(shù)檢測裝置反饋的結(jié)果，選擇是否使用該組隨機(jī)數(shù)；如果隨機(jī)數(shù)檢測結(jié)果通過，則可以使用，如果檢測不通過，丟棄該組隨機(jī)數(shù)，報(bào)告錯(cuò)誤。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的真隨機(jī)數(shù)檢測方法，其特征在于:所述控制器為PC電腦、嵌入式操作系統(tǒng)或者單片機(jī)等控制處理單元。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的真隨機(jī)數(shù)檢測方法，其特征在于:所述隨機(jī)數(shù)源是隨機(jī)數(shù)芯片、隨機(jī)數(shù)發(fā)生器或者隨機(jī)數(shù)軟件算法生成模塊。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的真隨機(jī)數(shù)檢測方法，其特征在于:所述隨機(jī)數(shù)檢測裝置為固化了隨機(jī)數(shù)檢測算法的DSP、FPGA或者M(jìn)CU。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的真隨機(jī)數(shù)檢測方法，其特征在于:所述隨機(jī)數(shù)檢測裝置接口為 USB、PC1、PCE-E、RS232、SPI 或者 I2C。
【文檔編號】G06F7/58GK103823656SQ201410056496
【公開日】2014年5月28日 申請日期:2014年2月19日 優(yōu)先權(quán)日:2014年2月19日
【發(fā)明者】苗春華, 李大偉, 佘祥勝, 韓正甫, 趙義博 申請人:安徽問天量子科技股份有限公司