基于寬帶混沌激光熵源實現(xiàn)高速真隨機數(shù)的產(chǎn)生.pdf

1、隨機數(shù)在信息安全、統(tǒng)計建模、擴頻通信等領(lǐng)域中具有重要應(yīng)用。用計算機可產(chǎn)生快速的隨機數(shù)，但不滿足完全隨機的要求；現(xiàn)有基于熱噪聲、振蕩器采樣和混沌電路等物理熵源產(chǎn)生的真隨機數(shù)，受電子器件帶寬的限制，無法適應(yīng)現(xiàn)代高速通信的安全需要。利用寬帶混沌激光作為物理熵源，能夠產(chǎn)生速率達Gbit/s甚至更高的真隨機數(shù)，在高速信息安全的應(yīng)用中顯現(xiàn)出潛在的優(yōu)勢。本研究主要內(nèi)容包括：
　　 ⑴研究了基于寬帶混沌激光源實現(xiàn)高速真隨機數(shù)產(chǎn)生的多種實驗方案。

2、包括雙路混沌激光源異或方案、單路混沌激光源延遲異或方案和單路混沌激光源差分方案?；趯煦缂す庑盘柕牟罘直容^，創(chuàng)新地提出了一個魯棒的高速真隨機數(shù)發(fā)生器的實驗方案，并研制出相應(yīng)的隨機數(shù)發(fā)生器樣機，能夠?qū)崟r產(chǎn)生最高速率達1.44Gbit/s的真隨機序列，可通過NIST和Diehard隨機數(shù)標準測試。
　　 ⑵研究了基于混沌激光源各種高速真隨機數(shù)產(chǎn)生方案中的關(guān)鍵問題。在雙路混沌激光源異或方案中，分析廠諸如比較器的判決閾值、外腔反饋延時

3、特征、激光器的弛豫振蕩頻率和混沌激光信號的帶寬等因素對輸出隨機序列特性的影響。在單路混沌激光源延遲異或方案中，通過大量的實驗以及理論分析隨機序列游程測試與自相關(guān)系數(shù)的關(guān)系，解決了延遲線長度的如何選擇這一關(guān)鍵問題。在基于混沌激光信號差分比較魯棒的真隨機數(shù)發(fā)生器方案中，分析了差分比較的特性以及系統(tǒng)的魯棒性。
　　 ⑶面對上述各種產(chǎn)生高速真隨機數(shù)方案中面臨著的一個共同問題，即混沌激光源外腔反饋延時特征可使產(chǎn)生的隨機序列引入周期性，從根