随机性与伪随机数生成器

《随机性与伪随机数生成器》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、随机性与伪随机数生成器主讲人：赵永哲e_mail:yongzhe@jlu.edu.cn电话：13180888761安全的密钥加密算法的安全性是以密钥的安全性为基础的。安全的密钥指的是这个密钥必须是随机数。如果它们不随机，或如果在产生随机数过程中有一点偏差，破译者就能利用这个偏差对保密信息进行破译随机性伪随机序列密码学意义上的伪随机序列真随机序列伪随机序列均匀分布数列中每个数出现的频率应相等或近似相等。应该有大约相同的0和1长度为1的游程大约占一半长度为2的游程大约占1/4长度为3的游程大约占1/8密码学意义上的伪随机序列不可预测

2、的即使给出产生序列的算法或硬件和所有以前产生的位序列，也不能预测下一个随机位是什么真随机序列不能重复产生即使在完全相同的操作条件下用完全相同的输入对序列发生器操作两次，也将得到两个完全不同的、毫不相关的位序列。独立性数列中任意一数都不能由其他数推出密钥的分类和对随机性的要求主密钥（MasterKey）真随机序列会话密钥（SessionKey）伪随机序列真随机数生成器RNG–RandomNumberGeneratorsRandomNumberGeneratorsaregeneratingnumbersinasequenceinsu

3、chawaythatthenextnumberhasnorelationwiththepreviousnumbersGoodRNGsTuringAwardwinnerin2000AndrewChi-ChihYao姚期智Contributions貢献TheoryofcomputationComplexityTheoryofRNGs随机数理论1946-IfthereisnopracticalwaytopredictthenextbitofanRNGwithmorethan50%chance,theRNGwillpassallstat

4、isticaltests.ORION'sRandomNumberGeneratorORION'sRandomNumberGeneratorconsistsoftwoindependentanalogueZenerdiodebasednoisesources.Bothsignalsareconvertedintorandombitstreams,combinedandsubsequentlytransmittedintheformofbytestotheRS-232portofyourcomputer.Thebaudrateis9

5、600.Sothedeviceiscapableofsupplyingyouwithabout960randombytesor7600randombitspersecond€580QuantumRandomBitGeneratorhttp://random.irb.hr/QRBG121isafastnon-deterministicrandombit(number)generatorwhoserandomnessreliesonintrinsicrandomnessofthequantumphysicalprocessofpho

6、tonicemissioninsemiconductorsandsubsequentdetectionbyphotoelectriceffect.Inthisprocessphotonsaredetectedatrandom,onebyoneindependentlyofeachother.Timinginformationofdetectedphotonsisusedtogeneraterandombinarydigits-bits.伪随机数生成器PRNG–PseudoRandomNumberGenerators伪随机数生成器

7、是一个确定性算法，用一个长度为k的二进制序列作为愉入，算法就能产生长度为m(m>>k)的随机数序列。伪随机生成器的输入称为产生器的种子。线性同余算法的PRNGXn+1=(aXn+c)modm模数m(m>0)，乘数a(0≤a

8、eworkedoutfromoutputFailsinmanytestsSufficientlyrandomformanyapplicationsANSIX9.17的伪随机数产生器其中加密EK(X)表示用密钥对X进行三重DES加密。K是密钥。V0是秘密的64位种