基于CryptoAPI的生物医学真随机数的生成器

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1、基于CryptoAPI的生物医学真随机数的生成器【关键词】随机数生成器　　【Abstract】AIM:ToestablishatruerandomnumbergeneratorbasedonMicrosoftCryptoAPI.METHODS:TherandomnumberswereobtainedbyprogrammingunderMicrosoftVisualC++6.0,viaCryptGenRandomfunction,followingtheinstallationofIntelSecurityDriver(ISD)o

2、nanIntel815Echipsetbasedpersonalcomputer.RESULTS:Theauthortestedthegeneratorwith500randomnumbersinNISTFIPS1401andχ2RSquaredtestandtheresultshowedthatitfittedtheneedofindependentanduniformdistribution.TheauthoralsocomparedtherandomnumbersproducedbyIntelRNGbasedtrueran

3、domnumbergeneratorandthosefromtherandomnumbertablewithstatisticsparameters,byusingthesameamountof7500randomnumbersinthesamevaluedomain.TheresultshowedthatSD,SEandCVofIntelRNGbasedrandomnumbergeneratorweresmallerthanthoseofrandomnumbertable.TheresultofutestoftwoCVsind

4、icatedthattherewasnodifferencebetweenthetwomethods.CONCLUSION:IntelCryptoAPIbasedrandomnumbergeneratorcanproducehighqualityrandomnumberswithindependentanduniformdistributionfeatures.7　　【Keywords】CryptoAPI;IntelRNGunit;truerandomnumber;FIPS1401;randomnumbertable　　【摘要】

5、目的:构建基于MicrosoftCryptoAPI的真随机数生成器.方法：在Intel815E芯片组的个人电脑上安装IntelSecurityDriver（ISD）后，使用MicrosoftVisualC++6编程，通过CryptGenRandom函数获取真随机数.结果：生成的500个随机数通过了NISTFIPS1401和χ2拟合优度检验（α=0.05），表明本方法所生成的随机数满足独立性和分布均匀性的要求.生成7500个随机数经域值变换后与随机数表中的同等数目的随机数进行了统计学比较，结果显示前者的均值偏移、SD,SE和CV均

6、小于后者.结论：基于CryptoAPI的真随机数生成器可以生成满足独立性和分布均匀性的真随机数.　　【关键词】CryptoAPI；IntelRNGUnit;真随机数；NISTFIPS1401；随机数表　　0引言　　随机数在生物医学中使用非常广泛.通过随机数生成器（randomnumbergenerator，RNG）可以获取随机数字.基于硬件源（例如热噪声和电流噪声等）的真随机数生成器（truerandomnumbergenerator）［1］具有最好的统计学特性，但是目前的硬件随机数生成器（例如ComScireQNG等）价格昂贵

7、.微软公司（Microsoft）CryptoAPI系统构架分为两层：面向客户系统的界面层和下面的真正提供密码算法的计算层.底层的每个驱动可以称之为“Cryptographic7ServiceProvider”（CSP）.微软公司在发布CryptoAPI的时候就已经内置了若干种CSP，即MicrosoftBaseCryptographicProvider（MBCP）.CryptGenRandom函数就位于MBCP中的MicrosoftRSABaseProvider中.对于能提供RNG的芯片组，在安装相应驱动，例如IntelRNG的

8、IntelSecurityDriver（ISD）［2］和VIA的VIARandomNumberGenerator（VRNG）［3］等之后，就能生成相应的CSP，供CryptoAPI体系调用.因此使用CryptGenRandom函数所获得的随机数是真随机数.　　1