[发明专利]一种量子随机数检测方法及系统

说明书

本申请公开了一种量子随机数检测方法及系统。首先获取量子随机数发生器所生成的随机数序列；然后分别对随机数序列进行统计偏置检测，确定第一检测结果；对随机数序列进行一阶相关系数检测，确定第二检测结果；对随机数序列进行伪随机数标准包检测，确定第三检测结果；最后根据第一检测结果、第二检测结果以及第三检测结果确定随机数序列的随机性检测结果。可以看出，本发明中量子随机数序列依次通过统计偏置检测、一阶相关系数检测和伪随机数检测包，从而完成量子随机数检测，给出检测结果。

技术领域

本发明涉及随机数检测领域，特别涉及一种量子随机数检测方法及系统。

背景技术

随机数在信息安全等领域具有重要应用价值，诸多加密算法的起始步骤就是产生高质量的随机数。随机数分为伪随机数和真随机数，一般而言伪随机数便是采用数学方法、规律性的电子电路或其它物理方法获取的随机数，存在有限长度、规律性、重复性和可预测性等缺点；真随机数具有完全可靠的随机性，量子随机数便是其中的代表。

目前针对伪随机数检测方法较为丰富，有多重标准和测试软件，但随着量子随机数等高可靠、高质量随机数的产生，以往的伪随机数检测方法显得力不从心，无法支撑更高质量随机数的检测评价需求。并且由于人为实验和实现手段的限制，目前量子随机数的质量也存在差距，所以生成的量子随机数需要严格检测，但现有的伪随机数检测方法不足以支撑量子随机数检测，采用现有方法对量子随机数的检测效果并不佳。

发明内容

基于此，本申请实施例提供了一种量子随机数检测方法及系统，通过统计偏置检测、一阶相关系数检测和伪随机数检测包，从而完成量子随机数检测，并且提升了量子随机数的检测效果。

第一方面，提供了一种量子随机数检测方法，该方法包括：

获取量子随机数发生器所生成的随机数序列；

对所述随机数序列进行统计偏置检测，确定第一检测结果；

对所述随机数序列进行一阶相关系数检测，确定第二检测结果；

对所述随机数序列进行伪随机数标准包检测，确定第三检测结果；

根据所述第一检测结果、所述第二检测结果以及所述第三检测结果确定所述随机数序列的随机性检测结果。

可选地，对所述随机数序列进行统计偏置检测，包括：

根据所述随机数序列计算所有随机数的概率平均值，以及随机数为1时的方差与标准差；

根据随机数为1出现的概率的标准差确定第一检测结果。

可选地，对所述随机数序列进行一阶相关系数检测，包括：

对随机数的一阶相关系数进行定义；

获得所述一阶相关系数的标准差，根据所述一阶相关系数的标准差确定第二检测结果。

可选地，所述对随机数的一阶相关系数进行定义，包括：

根据第一公式对随机数的一阶相关系数进行定义，所述第一公式具体包括：

其中，a₁表示一阶相关系数，n表示数据量，x_i表示第i个随机数的值，p(1)是当前数据量中1的比例。

可选地，对所述随机数序列进行统计偏置检测，确定第一检测结果，包括：

设置随机数序列的检测间隔，对各个检测间隔进行统计偏置检测；

获得所有检测间隔的检测通过结果；

当检测通过结果的比例不低于第一阈值时，则确定第一检测结果为通过。