基于主控因子的真隨機(jī)數(shù)后處理系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及系統(tǒng)安全領(lǐng)域，尤其涉及一種基于主控因子的真隨機(jī)數(shù)后處理系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]真隨機(jī)數(shù)發(fā)生器在安全類應(yīng)用中占有十分重要的地位，真隨機(jī)數(shù)的隨機(jī)性決定了整個應(yīng)用的安全性。在現(xiàn)有的技術(shù)中，真隨機(jī)數(shù)發(fā)生器一般由兩部分組成:模擬器件，生成初始化序列；數(shù)字器件，使用初始化序列作為種子對偽隨機(jī)序列發(fā)生器進(jìn)行初始化，之后輸出隨機(jī)序列。模擬器件用來保證隨機(jī)數(shù)的不可預(yù)測性，它生成的隨機(jī)數(shù)具有周期長、不相關(guān)等特點；數(shù)字器件用來保證隨機(jī)數(shù)的隨機(jī)性，它生成的隨機(jī)數(shù)具有隨機(jī)性穩(wěn)定、分布均勻等特性。
[0003]現(xiàn)有技術(shù)中，該真隨機(jī)數(shù)發(fā)生器的模擬器件生成初始化序列后直接發(fā)送給數(shù)字器件，當(dāng)模擬器件受到外部的強(qiáng)干擾或者惡意攻擊，會輸出可預(yù)測的序列，而后續(xù)的偽隨機(jī)序列發(fā)生器一般通過固定的多項式移位來實現(xiàn)，生成的偽隨機(jī)序列統(tǒng)計特性較差，對序列進(jìn)行數(shù)字后處理后不能消除可預(yù)測性，導(dǎo)致其抗攻擊能力較弱，給系統(tǒng)帶來安全風(fēng)險。
【實用新型內(nèi)容】
[0004]基于此，有必要提供一種抗攻擊能力強(qiáng)的基于主控因子的真隨機(jī)數(shù)后處理系統(tǒng)。
[0005]—種基于主控因子的真隨機(jī)數(shù)后處理系統(tǒng)，包括:真隨機(jī)數(shù)獲取模塊、偽隨機(jī)數(shù)生成模塊、主控模塊及后處理結(jié)果輸出模塊；
[0006]所述真隨機(jī)數(shù)獲取模塊獲取真隨機(jī)序列；
[0007]所述偽隨機(jī)數(shù)生成模塊與所述主控模塊雙向通信連接；所述偽隨機(jī)數(shù)生成模塊發(fā)送特性因子至所述主控模塊；所述主控模塊根據(jù)接收到的所述偽隨機(jī)數(shù)生成模塊發(fā)送的所述特性因子，發(fā)送主控因子至所述偽隨機(jī)數(shù)生成模塊；
[0008]所述偽隨機(jī)數(shù)生成模塊根據(jù)所述真隨機(jī)序列及所述主控因子生成真隨機(jī)序列后處理結(jié)果；
[0009]所述后處理結(jié)果輸出模塊連接所述偽隨機(jī)數(shù)生成模塊，接收所述真隨機(jī)序列后處理結(jié)果，并輸出所述真隨機(jī)序列后處理結(jié)果。
[0010]上述基于主控因子的真隨機(jī)數(shù)后處理系統(tǒng)由于真隨機(jī)數(shù)獲取模塊獲取的真隨機(jī)序列具有一定的隨機(jī)性和不可預(yù)測性；偽隨機(jī)數(shù)生成模塊發(fā)送的特性因子及接收到的主控因子也具有一定的隨機(jī)性和不可預(yù)測性；因此，經(jīng)偽隨機(jī)數(shù)生成模塊處理，得到的真隨機(jī)序列后處理結(jié)果可以提高其隨機(jī)性、降低可預(yù)測性。如此，可以增強(qiáng)經(jīng)該基于主控因子的真隨機(jī)數(shù)后處理系統(tǒng)處理的真隨機(jī)序列后處理結(jié)果的抗攻擊能力和不可預(yù)測性。
【附圖說明】
[0011]圖1為一種實施方式的基于主控因子的真隨機(jī)數(shù)后處理系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖；
[0012]圖2為另一種實施方式的基于主控因子的真隨機(jī)數(shù)后處理系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖。
【具體實施方式】
[0013]為了便于理解本實用新型，下面將參照相關(guān)附圖對本實用新型進(jìn)行更全面的描述。附圖中給出了本實用新型的較佳的實施例。但是，本實用新型可以以許多不同的形式來實現(xiàn)，并不限于本文所描述的實施例。相反地，提供這些實施例的目的是使對本實用新型的公開內(nèi)容的理解更加透徹全面。
[0014]除非另有定義，本文所使用的所有的技術(shù)和科學(xué)術(shù)語與屬于本實用新型的技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員通常理解的含義相同。本文中在本實用新型的說明書中所使用的術(shù)語只是為了描述具體的實施例的目的，不是旨在于限制本實用新型。本文所使用的術(shù)語“或/和”包括一個或多個相關(guān)的所列項目的任意的和所有的組合。
[0015]請參照圖1，為本實用新型一種實施方式的基于主控因子的真隨機(jī)數(shù)后處理系統(tǒng)，包括:真隨機(jī)數(shù)獲取模塊120、主控模塊150、偽隨機(jī)數(shù)生成模塊140及后處理結(jié)果輸出模塊190。
[0016]真隨機(jī)數(shù)獲取模塊120獲取真隨機(jī)序列。
[0017]真隨機(jī)數(shù)獲取模塊120可以獲取一路真隨機(jī)序列，也可以獲取多路真隨機(jī)序列。
[0018]所述偽隨機(jī)數(shù)生成模塊140與所述主控模塊150雙向通信連接。所述偽隨機(jī)數(shù)生成模塊140發(fā)送特性因子至所述主控模塊150。所述主控模塊150根據(jù)接收到的偽隨機(jī)數(shù)生成模塊140發(fā)送的所述特性因子，發(fā)送主控因子至所述偽隨機(jī)數(shù)生成模塊140。
[0019]在本實施例中，偽隨機(jī)數(shù)生成模塊140的數(shù)量與真隨機(jī)數(shù)獲取模塊120的數(shù)量相同；具體的，其數(shù)量均為1。
[0020]在另一個實施例中，偽隨機(jī)數(shù)生成模塊140的數(shù)量對應(yīng)真隨機(jī)數(shù)獲取模塊120獲取的真隨機(jī)序列的路數(shù)。當(dāng)偽隨機(jī)數(shù)生成模塊140的數(shù)量為多個時，每個所述偽隨機(jī)數(shù)生成模塊140均與所述主控模塊150雙向通信連接。所述主控模塊150根據(jù)接收到的各偽隨機(jī)數(shù)生成模塊140發(fā)送的所述特性因子，發(fā)送主控因子至所述偽隨機(jī)數(shù)生成模塊140。
[0021]特性因子可以取自偽隨機(jī)數(shù)生成模塊140的寄存器中的某個存儲位上的數(shù)據(jù)。具體取哪一位，可設(shè)為定值，如寄存器第5位存儲位；也可設(shè)為不定值，如，將偽隨機(jī)數(shù)生成模塊140的寄存器第5位上的數(shù)據(jù)作為存儲位。當(dāng)偽隨機(jī)數(shù)生成模塊140的寄存器的數(shù)量為1時，主控因子即為特性因子；當(dāng)偽隨機(jī)數(shù)生成模塊140的寄存器的數(shù)量為多個時，主控因子由多個特性因子組合而成。
[0022]所述偽隨機(jī)數(shù)生成模塊140根據(jù)所述真隨機(jī)序列及所述主控因子生成真隨機(jī)序列后處理結(jié)果。
[0023]所述后處理結(jié)果輸出模塊190連接所述偽隨機(jī)數(shù)生成模塊140，接收所述真隨機(jī)序列后處理結(jié)果，并輸出所述真隨機(jī)序列后處理結(jié)果。
[0024]上述基于主控因子的真隨機(jī)數(shù)后處理系統(tǒng)由于真隨機(jī)數(shù)獲取模塊120獲取的真隨機(jī)序列具有一定的隨機(jī)性和不可預(yù)測性；偽隨機(jī)數(shù)生成模塊140發(fā)送的特性因子及接收到的主控因子也具有一定的隨機(jī)性和不可預(yù)測性；因此，經(jīng)偽隨機(jī)數(shù)生成模塊140處理，得到的真隨機(jī)序列后處理結(jié)果可以提高其隨機(jī)性、降低可預(yù)測性。如此，可以增強(qiáng)經(jīng)該基于主控因子的真隨機(jī)數(shù)后處理系統(tǒng)處理的真隨機(jī)序列后處理結(jié)果的抗攻擊能力和不可預(yù)測性。
[0025]為進(jìn)一步增強(qiáng)真隨機(jī)序列后處理結(jié)果的抗攻擊能力，在其中一個實施例中，還包括真隨機(jī)數(shù)生成模塊，用于生成真隨機(jī)序列。
[0026]如圖2所示，在另一個實施例中，所述真隨機(jī)數(shù)獲取模塊120包括真隨機(jī)數(shù)生成模塊110和真隨機(jī)異或模塊130。
[0027]在本實施例中，真隨機(jī)數(shù)生成模塊110，用于生成原始真隨機(jī)序列。所述原始真隨機(jī)序列的數(shù)量為第一數(shù)量路數(shù)；所述第一數(shù)量路數(shù)至少為兩路，對所述原始真隨機(jī)序列進(jìn)行分組，其中至少一組中包括至少兩路的所述原始真隨機(jī)序列。在本實施例中，每組包括兩路原始真隨機(jī)序列。在其中一個實施例中，所述真隨機(jī)數(shù)生成模塊110為真隨機(jī)數(shù)發(fā)生器。
[0028]所述真隨機(jī)異或模塊130的數(shù)量與所述原始真隨機(jī)序列組的數(shù)量相等，分別接收同一組中的所述原始真隨機(jī)序列，將同一組中的所述原始真隨機(jī)序列異或后生成一路第一中間序列，所述第一中間序列即為所述真隨機(jī)序列。如此，增強(qiáng)第一中間序列的隨機(jī)性和不可預(yù)測性，從而提高真隨機(jī)序列后處理結(jié)果的抗攻擊能力。
[0029]所述偽隨機(jī)數(shù)生成模塊140根據(jù)接收到的所述第一中間序列及所述主控因子生成第二中間序列。共有第二數(shù)量路數(shù)的所述第二中間序列；所述第二數(shù)量路數(shù)小于所述第一數(shù)量路數(shù)。由所述第二中間序列可以得到所述真隨機(jī)序列后處理結(jié)果。
[0030]具體地，偽隨機(jī)數(shù)生成模塊140根據(jù)主控因子對第一中間序列進(jìn)行處理操作生成第二中間序列。在本實施例中，處理操作包括移位、停止及更換多項式。
[0031]在其中一個實施例中，所述偽隨機(jī)數(shù)生成模塊140為偽隨機(jī)數(shù)發(fā)生器。
[0032]在其中一個實施例中，所述偽隨機(jī)數(shù)生成模塊140包括不少于兩個不同級數(shù)的線性反饋移位寄存器145 ;線性反饋移位寄存器145根據(jù)所述第一中間序列及所述主控因子生成所述第二中間序列。如此，再進(jìn)一步增強(qiáng)真隨機(jī)序列后處理結(jié)果的隨機(jī)性及不可預(yù)測性，進(jìn)一步提高經(jīng)該基于主控因子的真隨機(jī)數(shù)后處理系統(tǒng)處理的真隨機(jī)序列后處理結(jié)果的抗攻擊能力。在本實施例中，當(dāng)偽隨機(jī)數(shù)生成模塊140的線性反饋移位寄存器145的數(shù)量為1時，主控因子即為特性因子；當(dāng)偽隨機(jī)數(shù)生成模塊140的線性反饋移位寄存器145的數(shù)量為多個時，主控因子由多個特性因子組合而成。
[0033]在本實施例中，所述偽隨機(jī)數(shù)生成模塊140包括27級、41級、43級、63級的線性反饋移位寄存器145，進(jìn)一步提高第二中間序列的隨機(jī)性、降低可預(yù)測性。如此，可以進(jìn)一步增強(qiáng)經(jīng)該基于主控因子的真隨機(jī)數(shù)