ATmega128单片机的真随机数发生器

引言随机数已广泛地应用于仿真、抽样、数值分析、计算机程序设计、决策、美学和娱乐之中。常见的随机数发生器有两种：使用数学算法的伪随机数发生器和以物理随机量作为发生源的真随机数发生器。要获取真正随机的真随机数,常使用硬件随机数发生器的方法来获取。这些真随机数都是使基于特定的真随机数发生源（如热噪声、电流噪声等）,每次获取的真随机数都是不可测的,具有很好的随机性。真随机数因其随机性强,在数据加密、信息辅助、智能决策和初始化向量方面有着广泛应用,构建一种基于硬件真随机数发生源,具有广泛的应用价值。但目前硬件真随机数发生源均较复杂,而且很少有基于单片机的真随机数发生器。本文利用RC充放电的低稳定度,根据AVR单片机的特点设计了一种性价比极高的真随机数发生器。该随机数发生器使用元件很少,     

基于量子随机数发生器的量子密钥分发系统

量子随机数发生器能够产生不可预测的真随机数，可以解决随机数安全问题。在F-M系统的基础上，结合基于光子到达时间的量子随机数发生器实现方案，设计一种基于量子随机数发生器的量子密钥分发系统。该系统相比于F-M系统具有更高的随机数安全性，能够进一步提高智能电网中测控信息的安全性。     

浅析随机函数的生成及在加密算法中的应用

随机数的重要特征是不可预测性,后面产生的数和前面的数没有任何关系,随机数的产生有多种不同的方法,真正的随机数是物理生成的,但技术要求比较高,在实际中往往使用伪随机数就够用了,它具有类似于随机数的统计特征,在Shamir和RSA加密算法使用随机数进行加密。     

系统仿真中任意概率分布的伪随机数研究

产生一组任意概率分布的伪随机数是计算机技术在系统仿真和模拟中的最基本和首要的问题,但计算机中产生的伪随机数都是有固定周期的伪随机数,不能满足我们的实际应用。针对如何得到高质量的伪随机数,系统说明了如何通过均匀分布的伪随机数来产生任意概率分布的伪随机数的理论和方法,并给出了产生几种常用的非均匀概率分布的伪随机数C 语言的具体实现。     

面向软件的随机数发生器设计和实现

为解决软件密码模块产品中随机数发生器的设计问题,特别是单一熵源的安全问题,提出一种通用的面向软件的随机数发生器方案。初始随机数采用系统熵池、本地随机数池和服务端采集的随机数3个熵源,其中系统熵池主要指当前操作系统下的环境噪音,本地随机池指加密保存的一次性真随机数,服务端采集的随机数由硬件随机数发生器产生。产生初始随机数的同时,软件密码模块完成对用户的身份认证,建立客户端和服务端之间的安全通道。给出安全通道分析和随机数质量分析。方案实现依赖操作系统和网络通信,适用于移动智能终端、嵌入式终端等多种设备。     

Linux内核随机数产生器的设计与实现

随机数产生器在科学研究的许多领域具有重要意义。Linux内核利用系统环境噪声的随机特性，实现了一个高强度的随机数产生器。以Linux2．6．10内核源代码为基础，分析了其内核随机数产生器的设计。介绍了随机数产生器的基本原理和设计思想，并对其具体的实现细节，如输入输出接口作了详细的阐述，最后讨论了系统启动导致随机数质量下降的问题以及Linux内核随机数产生器的解决方法。     

基于多熵源的移动终端随机数生成方案

随着移动智能设备的普及,给用户的数据、隐私甚至是财产安全带来了前所未有的威胁.给用户提供安全应用服务的核心是密码技术,而随机数作为密码技术的信任根,其安全生成是整个应用服务安全保障的根本.然而由于移动终端的应用环境复杂多变,传统的随机数生成方案在移动终端上无法保证所生成随机数的安全性.基于此,提出了一种在可信执行环境(Trusted Execution Environment,TEE)中利用多熵源的伪随机数生成方案.该方案通过利用SRAM PUF生成带有设备硬件特征的随机数与来自移动终端上传感器采集的物理随机数整合成为伪随机数发生器(Pseudo-Random Number Generator,PRNG)的种子,生成满足安全要求的随机数,从而满足移动终端对于随机数的安全需求.     

一种基于CUDA平台的随机数算法研究与实现*

目前,伪随机数算法在科学研究领域已取得广泛的应用,但也被证明存在均匀性较差的不足。新近的准随机数算法相对于伪随机数算法牺牲了随机性、提高了均匀性。首先结合两类算法各自的优缺点,提出一种基于Sobol序列随机数算法的改进方法,该方法能够获得具有良好统计性的随机数序列样本。其次,基于CUDA平台对该准随机数算法进行并行加速的改进,提高随机数序列的产生速度。最终通过统计和图表检验,验证了该方法的可行性;证明了当产生131072个随机数时,相对于传统的CPU串行运算,加速比已经达到上百。     

随机数发生器探讨及一种真随机数发生器实现

高质量随机数在信息安全中具有重要的应用。该文利用双重随机思想,基于真随机源对一个高质量伪随机数发生器进行参数重置,同时对该伪随机数发生器产生的随机数的特定二进制位进行采样从而获得0-1序列,将之填充到一个整数单元,归一化后作为输出。分析表明,该真随机数发生器具有良好的性能。     

Linux内核随机数产生器的设计与实现

随机数产生器在科学研究的许多领域具有重要意义。Linux内核利用系统环境噪声的随机特性,实现了一个高强度的随机数产生器。以Linux 2.6.10内核源代码为基础,分析了其内核随机数产生器的设计。介绍了随机数产生器的基本原理和设计思想,并对其具体的实现细节,如输入输出接口作了详细的阐述,最后讨论了系统启动导致随机数质量下降的问题以及Linux内核随机数产生器的解决方法。     

伪随机数与准随机数的比较

传统的随机数生成法主要采用逆转法,首先生成[0,1]区间上的均匀分布U,然后令X=F-1(U),则X满足分布F。然而,这样生成的均匀分布具有明显的差异性,在小样本或高维空间的情况下尤其严重。因此,引进一种新的随机数生成方法,即准随机数生成器。实验验证了准随机数生成器得到的随机数的差异性优于传统方法。最后,提出一种基于准随机数生成器的蒙特卡罗积分方法,结果优于传统的蒙特卡罗积分。     

伪随机数及其在JAVA程序中的应用探讨

本文分析了生成伪随机数的一般原理，讨论了采用线性同余法获取伪随机数的方法，结合JAVA语言产生伪随机数的机制，通过一个游戏程序实例说明伪随机数的应用。     

正态分布真随机数云模型发生器

云模型发生器多是基于伪随机数的发生器.在充分研究了随机数发生器、云模型的国内外发展现状的基础上,设计了一种产生高质量随机数的硬件实现方案,并使用软件的方法将均匀分布的真随机序列逐步转换成正态分布真随机数一维云模型,全面论述了一种基于真随机数的云模型发生器的实现方法,国内尚属首次,是对云模型研究的有益补充.     

一种基于VB环境下组合随机数发生器的构建

由于随机数是离散事件系统计算机仿真的核心所在，所以随机数列的性能好坏直接影响仿真结果的有效性。该文叙述了采用构造的线性同余发生器和Visual Basic环境中Rnd()函数结合起来，构建组合发生器的方法。比较了单独使用RIM()函数得到的随机数列与使用组合发生器得到的随机数列的性能指标，后者在保持随机数列均匀性的同时，大大提高了随机数列的独立性。     

任意概率分布的伪随机数研究和实现

非均匀随机数在计算机仿真、信息安全、自动控制等领域有重要应用,但计算机系统中一般只提供均匀分布的随机数。介绍如何通过均匀分布的伪随机数来产生任意概率分布的伪随机数分理论和方法,包括反函数法、变换法和舍选法,并给出了舍选法的具体实现,最后通过实验结果进行检验。     

任意概率分布的伪随机数研究和实现

非均匀随机数在计算机仿真、信息安全、自动控制等领域有重要应用，但计算机系统中一般只提供均匀分布的随机数。介绍如何通过均匀分布的伪随机数来产生任意概率分布的伪随机数分理论和方法，包括反函数法、变换法和舍选法，并给出了舍选法的具体实现，最后通过实验结果进行检验。     

有限域上可验证随机数的快速构造及安全性分析

利用有限域上的插值多项式来构造可验证随机数,并且结合Lagrange插值法与Newton插值法给出了可验证随机数的两种快速构造方法。此方法构造的可验证随机数,具有无误差、效率高的特点。然后对此可验证随机数的不可预测性和不可操控性等安全性进行了分析,最后通过算例验证了此方法的正确性。     

高速伪随机数发生器的设计与实现

该文以物理噪声源和LFSR为基础,利用FPGA设计了一款高速伪随机数发生器DPFSR。这款高速伪随机数发生器既能满足密码学领域对随机数的高质量的要求,又能满足实际应用对随机数的高速度的要求,输出速率能达到上千兆bps。该文介绍了DPFSR的设计原理、安全性分析、设计参数并且给出了随机性测试结果。     

基于Python技术的自然图像随机数生成设计

根据随机数验证图形散乱无序这一特征,反演随机数列。大自然中有许多景象,我们从中随机提取一幅或多 幅图像。利用Python 语言,通过高斯模糊将黑白图像的黑白点均匀化,利用斐波那契数列多次提取等方法,得到一组或多组随机数,最后经过蒙特卡洛π验证,证明这组数是随机数。     

基于窗口的随机数抽取算法研究

介绍了传统的随机数抽取比较算法的算法原理,给出了基于固定窗口的数据填充不等概率随机数抽取算法及基于滑动窗口的等概率随机数抽取算法,并对它们进行了算法分析和概率分析,给出了后两种算法的概率分布,最后对基于滑动窗口的等概率随机数抽取算法抽取不重复整数问题和基于固定窗口的数据填充不等概率随机数抽取算法从试题库中抽取试题组成试卷问题进行了算法设计和程序设计,并检验说明了程序运行结果.