[发明专利]自修复主动防御式真随机数发生装置及生成方法

权利要求书

1.自修复主动防御式真随机数生成方法，其特征在于：包括以下内容：对环境中的物理量进行采集并完成模数转换，处理后的数字化信号作为随机统计测试模块的其中一个随机量的输入值；随机统计测试模块根据当前输入的随机量及随机状态存储模块中当前随机状态值进行统计测试运算；自适应随机状态预测函数模块根据当前的随机统计测试结果以及当前和/或过去的随机状态值同步对自适应随机状态预测函数的参数值进行更新；当统计测试结果达到阈值要求后，随机统计测试模块随即生成随机因子，对随机状态值进行更新，密钥导出函数基于更新的随机状态值进行随机数的输出；当统计测试结果未达到阈值要求时，系统触发入侵告警，自适应随机状态预测函数启动自修复功能并对随机状态值进行更新，确保随机状态持续更新，以便密钥导出函数基于更新的随机状态值进行随机数的输出。

2.根据权利要求1所述的自修复主动防御式真随机数生成方法，其特征在于：所述物理量是通过对传感器或外接设备的连续状态变化量和/或误差量进行采集。

3.根据权利要求1所述的自修复主动防御式真随机数生成方法，其特征在于：所述随机统计测试模块的随机量输入值还包括由密钥导出函数输出的随机数使用/输出特征值；所述随机数使用/输出特征值为随机数生成次数、输出数据的长度和时间。

4.根据权利要求1或3所述的自修复主动防御式真随机数生成方法，其特征在于：所述随机统计测试模块采用基于信息熵的测试运算。

5.根据权利要求4所述的自修复主动防御式真随机数生成方法，其特征在于：所述随机统计测试模块采用贝叶斯算法或者采用蒙特卡罗算法。

6.根据权利要求1所述的自修复主动防御式真随机数生成方法，其特征在于：所述自适应随机状态预测函数采用线性预测函数。

7.根据权利要求1或3所述的自修复主动防御式真随机数生成方法，其特征在于：所述密钥导出函数采用轻量级哈希函数。

8.根据权利要求1所述的自修复主动防御式真随机数生成方法，其特征在于：所述密钥导出函数仅在第一次随机数输出时是根据当前的随机状态值以及初始化向量进行输出，此后只根据当前的随机状态值进行随机数的输出；或者所述密钥导出函数始终根据当前的随机状态值以及初始化向量进行随机数的输出。

9.自修复主动防御式真随机数发生装置，其特征在于：包括物理量采集模块，用于获取自然界中的物理量信息并作为随机量的一个输入值；模数转换模块，用于将获取到的物理量进行数字化处理；随机统计测试模块，用于根据输入的随机量以及当前随机状态值进行统计测试并对统计值进行判断，同步将统计值输入给自适应随机状态预测函数模块；当统计值符合设定阈值则对随机状态存储模块中的当前状态进行更新；当统计值不符合设定阈值则触发入侵告警模块；随机状态存储模块，用于存储和输出当前、过去的随机状态值；自适应随机状态预测函数模块，用于根据随机统计值以及当前和/或过去的随机状态值更新自适应随机状态预测函数的参数值，并在随机统计值不符合设定阈值时令随机状态存储模块更新随机状态值；密钥导出函数模块，用于随机数的输出。

10.根据权利要求9所述的自修复主动防御式真随机数发生装置，其特征在于：所述密钥导出函数模块还用于将输出的随机数使用/输出特征值作为随机统计测试模块的另一个随机量输入值；所述随机数使用/输出特征值为随机数生成次数、输出数据的长度和时间。