CN104737122B - 用于去除随机数生成期间因信号源而造成的偏置的方法和装置 - Google Patents

用于去除随机数生成期间因信号源而造成的偏置的方法和装置 Download PDF

Info

Publication number
CN104737122B
CN104737122B CN201380055432.6A CN201380055432A CN104737122B CN 104737122 B CN104737122 B CN 104737122B CN 201380055432 A CN201380055432 A CN 201380055432A CN 104737122 B CN104737122 B CN 104737122B
Authority
CN
China
Prior art keywords
random number
generate
signal source
summation
bit string
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201380055432.6A
Other languages
English (en)
Other versions
CN104737122A (zh
Inventor
曹正植
崔晶云
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
ID quantum technologies, Inc.
Original Assignee
SK Telecom Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by SK Telecom Co Ltd filed Critical SK Telecom Co Ltd
Publication of CN104737122A publication Critical patent/CN104737122A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN104737122B publication Critical patent/CN104737122B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F7/00—Methods or arrangements for processing data by operating upon the order or content of the data handled
    • G06F7/58—Random or pseudo-random number generators
    • G06F7/588—Random number generators, i.e. based on natural stochastic processes
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F7/00—Methods or arrangements for processing data by operating upon the order or content of the data handled
    • G06F7/58—Random or pseudo-random number generators
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F7/00—Methods or arrangements for processing data by operating upon the order or content of the data handled
    • G06F7/76—Arrangements for rearranging, permuting or selecting data according to predetermined rules, independently of the content of the data

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computational Mathematics (AREA)
  • Mathematical Analysis (AREA)
  • Mathematical Optimization (AREA)
  • Pure & Applied Mathematics (AREA)
  • Synchronisation In Digital Transmission Systems (AREA)
  • Error Detection And Correction (AREA)
  • Analogue/Digital Conversion (AREA)

Abstract

公开了一种用于去除在随机数生成期间因信号源而造成的偏置的方法和装置。本发明的至少一个实施方式提供了一种用于由随机数生成装置生成随机数的方法，更具体地，提供了一种用于生成去除了因信号源而造成的偏置的随机数的方法，该方法包括以下步骤：第一步骤，通过按照预定周期对从一个信号源输入的物理信号进行采样来生成原始比特流；以及第二步骤，通过对所生成的原始比特流执行块部分求和运算或顺序部分求和运算来生成随机数。

Description

用于去除随机数生成期间因信号源而造成的偏置的方法和 装置
技术领域
本公开在一个或更多个实施方式中涉及一种用于去除在随机数生成期间因信号源而造成的偏置(biasing)的方法和装置。更具体地说，本公开涉及一种用于去除在随机数生成期间因信号源中存在的偏差而造成的随机数序列的偏置的方法和装置。
背景技术
这部分中的陈述仅提供了与本公开有关的背景信息，而不必构成现有技术。
随机数通常利用用于对信号源输出进行采样并且将信号源输出与基准值进行比较的、具有噪声特性或亚稳特性的信号源来生成。在这种情况下，随机数的所有输出值被假定成没有相关性，并且构成n元随机数的所有n个值必需具有均匀的出现频率。
然而，当利用热噪声作为信号源或者利用亚稳状态时，在生成随机数之前和之后，在这些信号之间可能出现显著的相关性，其中，特定值的比例可能远大于其它值的比例，这被称作偏置。
图1是例示在从对具有偏差的信号源进行采样所得到的样本值中存在的偏置的图。
当信号源中因外部环境变化或其它原因而出现偏差时，所得到的样本值继承了因特定值的高出现频率而出现的偏置。例如，图1中的所得到的样本的部分B显示出1比0更频繁，这是因为信号源在该时区中具有偏差。
因为这种偏置降低了生成的随机数的效用，所以存在各种方法来尝试克服偏置问题。针对偏置问题的典型解决方案是分析样本信号并且监测构成随机数的值是否按照用于执行适当控制和信号处理的特定比率生成。
例如，用于利用噪声作为信号源来生成随机数的结构按照这样的方式来配置，即，在噪声与采样电路之间设置直流(DC)滤波器或高通滤波器，以便去除偏离中心值的平均值。
韩国专利申请公报No.2007-0036799公开了这样一种方法，该方法用于对信号进行采样，利用信号处理电路分析样本值，并接着针对输入信号判定阈值，向具有偏移功能的采样电路反馈偏移控制信号。
利用信号处理的其它方法的示例包括：用于通过设置在采样电路之后的信号处理电路来对样本信号进行加扰的方法(韩国专利申请公报No.2005-0084153)以及用于对样本值进行分析和均衡化的方法(韩国专利申请公报No.2003-0027724)。
然而，在用于克服偏置的这些方法当中，用于反馈信号源的偏差的方法可能导致不希望的DC偏差。在诸如加扰、均衡化等的信号处理方法中，当利用算法时，生成的随机数作为随机数的品质因其可计算性像伪随机数一样而劣化，而且需要相对复杂或高性能电路，需要较长时间来进行诸如加扰、均衡化等的信号处理。
发明内容
技术问题
因此，本公开致力于提供这样一种随机数生成装置，该随机数生成装置用于在利用具有偏差的信号源的随机数生成期间，在无需分析样本信号的情况下经由简单的计算来减轻偏置，并且用于加宽偏置减轻的范围以配置取决于构造的鲁棒的电路。
发明内容
根据本公开的一些实施方式，一种由随机数生成装置执行的、用于生成去除了信号源偏置的随机数的方法包括以下步骤：通过按照预定周期对从信号源输入的物理信号进行采样来生成原始比特串，以及通过对所生成的原始比特串执行块部分求和与顺序部分求和来生成随机数。
生成所述原始比特串的所述步骤可以包括以下步骤：将来自所述采样的样本值与预定基准值进行比较，以生成所述原始比特串。
所述块部分求和可以包括用于将所述原始比特串划分成具有预定长度的块以计算针对各个块的奇偶校验比特的计算。
另外，所述顺序部分求和可以包括以下步骤：向所述原始比特串应用具有预定大小的掩码，以计算奇偶校验比特；并且在从生成当前的奇偶校验比特的点起至少逐个比特地移动所述掩码的同时，计算下一奇偶校验比特。
根据本公开的另一方面，一种由随机数生成装置执行的、用于生成去除了信号源偏置的随机数的方法包括以下步骤：通过按照预定周期对从多个信号源输入的相应物理信号进行采样来生成多个原始比特串；以及通过对所述多个原始比特串执行并行部分求和来生成随机数。
所述并行部分求和可以包括用于针对在同一时段中从所述多个原始比特串生成的相应比特串计算奇偶校验比特的运算。
根据本公开的又一方面，一种由随机数生成装置执行的、用于生成去除了信号源偏置的随机数的方法包括以下步骤：通过按照预定周期对从多个信号源输入的物理信号进行采样来生成针对相应物理信号的原始比特串；通过对相应的原始比特串执行块部分求和或顺序部分求和来生成多个奇偶校验比特串；以及通过按照所述奇偶校验比特的生成顺序依次排列包括在所述多个奇偶校验比特串中的奇偶校验比特来生成随机数。
用于生成随机数的前述方法还可以包括以下步骤：在采样之前，去除包括在所输入的物理信号中的偏差。
去除所述偏差的步骤可以包括以下步骤：利用直流(DC)滤波器和自动偏差补偿电路中的一个来去除所述偏差。
根据本公开的又一方面，一种用于生成去除了信号源偏置的随机数的装置包括：信号源，该信号源被配置为生成物理信号作为用于生成所述随机数的基础；时钟发生器，该时钟发生器被配置为生成具有预定频率的时钟；采样器，该采样器被配置为根据通过按照各个时钟将来自对所述物理信号进行采样的值与预定基准值进行比较而获取的结果，来输出比特值0或1；以及计算器，该计算器被配置为对作为所述采样器的输出的比特串执行块部分求和或顺序部分求和，以生成所述随机数。
用于生成随机数的所述装置还可以包括：直流(DC)滤波器和自动偏差补偿电路中的一个，其被配置为去除所述物理信号的偏差，并且所述采样器可以对所述DC滤波器和所述自动偏差补偿电路中的一个的输出信号进行采样。
根据本公开的又一方面，一种用于生成去除了信号源偏置的随机数的装置包括：各自具有信号源的随机数生成器，该信号源被配置为生成物理信号作为用于生成所述随机数的基础；时钟发生器，该时钟发生器被配置为生成具有预定频率的时钟；以及采样器，该采样器被配置为根据通过按照各个时钟对来自对所述物理信号进行采样的值与预定基准值进行比较而获取的结果，来输出比特值0或1。
根据本公开的又一方面，一种用于生成去除了信号源偏置的随机数的装置包括：各自具有偏移控制电路的随机数生成器，该偏移控制电路被配置为分析相对于从所述采样获取的值的偏差，并且向所述采样器反馈用于去除所述偏差的反馈信号。
根据本公开的又一方面，一种用于生成去除了信号源偏置的随机数的装置包括：多个随机数生成器，该多个随机数生成器被配置为根据物理现象生成原始比特串；以及计算器，该计算器被配置为通过对由所述多个随机数生成器生成的多个原始比特串执行并行部分求和，来生成随机数序列。
根据本公开的又一方面，一种用于生成去除了信号源偏置的随机数的装置包括：多个随机数生成器，该多个随机数生成器被配置为根据物理现象生成原始比特串；以及计算器，该计算器被配置为通过对由所述多个随机数生成器生成的相应的原始比特串执行块部分求和或顺序部分求和来生成多个奇偶校验比特串，并且通过按照所述奇偶校验比特的生成顺序依次排列包括在所述多个奇偶校验比特串中的相应奇偶校验比特来生成随机数序列。
有利效果
根据如上所述的本公开，仅需要非常简单的计算，以使得去偏置构造能够比利用诸如加扰器、均衡器等的常规信号处理电路简单，而且即使利用高偏差的信号源，也能够在不需要反馈电路或其它附加控制电路的情况下获取充分抑制了偏置的输出。
附图说明
图1是在根据对具有偏差的信号源进行采样所得到的样本值中存在的偏置的图。
图2a是根据本公开的至少一个实施方式的利用块部分求和的随机数生成装置的示意性框图。
图2b是用于对样本值执行块部分求和的方法的示例的图。
图3a是用于例示当N为2、5、10、15和20时，根据p个值改变的二进制随机数1的比例的式2和式3的曲线图表示。
图3b是根据N个值的p个值的范围的图，该范围使得随机数生成器的输出当中的1的比例处于不大于0.5的+/-0.01(1％偏置)的范围中。
图4a是根据本公开的至少一个实施方式的利用顺序部分求和的随机数生成装置的示意性框图。
图4b是用于对样本值执行顺序部分求和的方法的示例的图。
图5a、图5b、图5c和图5d是向具有偏差的信号源应用部分求和的情况的数值建模的结果的图。
图6是根据本公开的至少一个实施方式的利用多个信号源来应用部分求和以生成随机数的实施方式的图。
图7是用于利用如图6所示的多个信号源来增加基于图2的块部分求和的随机数生成速率并且对相应输出进行时间复用的方法的示意图。
图8是用于利用如图6所示的多个信号源来增加基于图4的顺序部分求和的随机数生成速率并且对相应输出进行时间复用的方法的示意图。
图9a、图9b、图9c和图9d是利用具有独立偏差的十个不同的信号源来生成随机数的处理的数值建模的结果的图。
图10a和图10b是通过组合根据本公开的部分求和器与常规信号源偏差去除器而形成的结构的示意图。
图11是没有偏差的单个信号源的数值建模的结果的图。
具体实施方式
下面，参照附图，对本公开的至少一个实施方式进行详细描述。在下面的描述中，相同的标号指定相同的部件，尽管这些部件在不同的附图中示出。而且，在所述至少一个实施方式的以下描述中，为清楚和简洁起见，将省略并入本文的已知功能和构造的详细描述。
贯穿本说明书，普通技术人员应当明白，术语“包括(include)”、“包含(comprise)”以及“具有(have)”应当默认地解释为包含的或开放的，而非排它的或封闭的，除非另行进行了明确定义。而且，本说明书中公开的诸如“单元”、“模块”等的术语意指用于处理至少一个功能或操作的单元，其可以通过硬件、软件或其组合来实现。
根据本公开的至少一个实施方式，为了克服通过对信号源的输出进行采样而生成的随机数中的因信号源的偏差而产生的偏置，对样本值执行部分求和。图2至图5是利用一个信号源来生成随机数的情况的图。参照图2至图5，将对根据本公开的至少一个实施方式的用于去除在随机数生成期间因信号源的偏差而造成的影响的方法和装置进行描述。
图2a是根据本公开的至少一个实施方式的利用块部分求和的随机数生成装置的示意性框图。
如图2a所示，根据本公开的至少一个实施方式的随机数生成装置向采样器220的输出应用块部分求和，该采样器220对来自根据时钟信号对信号源210的输出进行采样的值(下面，称为“样本值”)与预定基准值进行比较，以输出比特0或1。
随机数生成装置的组件220、230和240基于它们的功能在逻辑上区分而非在物理上区分。另外，作为图2所示的随机数生成装置，例示了用于根据时钟信号对信号源的输出进行采样以生成随机数的随机数生成器，以及用于执行块部分求和作为用于从所生成的随机数中去除信号源的偏差的影响的后处理计算的后处理器。下面，本公开的至少一个其它实施方式可以按照相同方式进行理解。
图2b是用于对样本值执行块部分求和的方法的示例的图。
如图2b所示，部分求和是指用于检查包括在预定数量的比特中的1或0的数量是偶数还是奇数的计算，换句话说，奇偶校验计算。当1的数量是偶数时，输出随机数可以被确定为1或0，这仅根据设计方法来确定，而不影响本公开所提出的方法。
当二进制随机数生成器将各个样本值确定为1或0以输出1或0并且1是输出的概率是p时，如果应用针对N个样本的部分求和，则输出1的数量为k的概率根据下式1来表示。
式1
根据上式1，1的数量为偶数的概率可以根据下式2来表示，1的数量为奇数的概率可以根据下式3来表示。
式2
式3
图3a是用于例示当N为2、5、10、15和20时，根据p个值改变的二进制随机数1的比例的式2和式3的曲线图表示。
如从图3a看出，随着N增加，即使p显著偏离作为理想值的0.5，由随机数生成器生成的随机数1的比例也变得接近0.5。
图3b是根据N个值的p个值的范围的图，该范围使得随机数生成器的输出当中的1的比例处于不大于0.5的+/-0.01(1％偏置)的范围中。
如从图3b看出，随着部分求和群的大小N增加，可以获取适当抑制高偏置的值。然而，当应用块部分求和时，如果N增加，则随机数生成速率被减小至采样频率的1/N，进而需要选择合适值。
图4a是根据本公开的至少一个实施方式的利用顺序部分求和的随机数生成装置的示意性框图。图4b是用于对样本值执行顺序部分求和的方法的示例的图。
如图4b所示，顺序部分求和是指用于在选择N个部分和时逐个地对样本值的选择范围进行移位的部分求和。换句话说，顺序部分求和是指用于通过向原始比特串应用预定大小的掩码，同时从当前生成奇偶校验比特的点起至少逐个比特地移动掩码来计算奇偶校验比特的方法。当应用顺序部分求和时，可以获取与采样频率(A Hz)相同的速率，作为随机数生成速率(A bps)。
图5a至图5d是向具有偏差的信号源应用部分求和的情况的数值建模的结果的图。
图5a是根据高斯分布的噪声强度的分布的图。图5b是对图5a的噪声进行采样以生成二进制随机数的结果的图。获取了相对较高计数的1，并且1作为输出的概率是大约78.6％。图5c是在N为10的情况下应用块部分求和的结果的图，并且作为1的输出的比例是大约49.0％，其接近50％。图5d是在N为10的情况下应用顺序部分求和的结果的图，并且作为1的输出的比例是大约50.8％，其接近50％。可以看出，即使如图5b所示使用作为1的输出的比例增加至大约0.8的信号源，在根据本公开的至少一个实施方式应用N＝0的情况下的块部分求和或顺序部分求和时，作为1的输出的比例接近0.5。
图6至图8是利用多个独立的信号源来生成随机数的图。参照图6至图8，将对根据本公开的至少一个实施方式的用于去除在随机数生成期间因信号源的偏差而造成的影响的方法和装置进行描述。
图6是根据本公开的至少一个实施方式的用于在利用多个信号源的随机数生成期间应用部分求和的方法的图。
当随机数生成器是利用如图6所示的N个独立信号源610_1至610_n来配置的时，如果N个信号源610_1至610_n的输出利用N个采样器620_1至620_n独立地采样并接着执行并行部分求和，则可以充分地抑制最终输出随机数中的偏置，而与N个信号源610_1至610_n的独立偏差无关。并行部分求和是指用于按照各个时钟计算针对来自N个采样器的针对同一时钟输出的N个样本值的奇偶校验比特的运算。
图7是根据本公开的至少一个实施方式的用于在利用多个信号源的随机数生成期间应用部分求和的方法的示意图。
图7是用于利用如图6所示的多个信号源710_1至710_n来补偿基于图2的块部分求和的随机数生成速率的减小并且对相应输出进行时间复用的方法的图。在图7中，通过对由采样器720_1至720_n输出的原始比特串执行块部分求和并接着依次列出所得到的值来生成随机数。例如，当针对块部分求和，块大小被确定为N时，各个块部分和的输出速率被减小至时钟频率(A Hz)的1/N，但是随机数生成速率因N个采样器而重新增加至N倍，并且变得与时钟频率相同。
图8是用于利用如图6所示的多个信号源来增加基于图4的顺序部分求和的随机数生成速率并且对相应输出进行时间复用的方法的示意图。当通过对N个采样器820_1至820_n的输出执行顺序部分求和并接着依次列出所得到的值来生成随机数时，随机数生成速率增加至时钟频率(A Hz)的N倍。
图9a至图9d是利用具有独立偏差的十个不同的信号源来生成随机数的处理的数值建模的结果的图。
图9a是根据高斯分布的具有独立偏差的十个信号源的强度的分布的图。图9b是应用并行部分求和的结果和作为1的输出的比例是大约49.9％的图。图9c是应用块部分求和并接着进行时分复用的结果和作为1的输出的比例是大约49.5％的图。图9d是应用顺序部分求和并接着进行时分复用的结果和作为1的输出的比例是大约49.3％的图。如从图9a至图9d看出，在所有情况下，随机数1输出的比例经由部分求和调节为接近50％。
图10a和图10b是通过组合根据本公开的部分求和器与常规信号源偏差去除器而形成的结果的示意图。
本公开的前述一个或更多个实施方式对应于后处理方法，该后处理方法用于通过对根据对从信号源提供的物理信号进行采样而得到的值执行块/移位/并行部分求和来去除包含在样本值中的偏置。因此，用于在先前操作中去除信号源偏差的常规方法可以按照相同的方式来应用。
例如，如图10a所示，从信号源提供的物理信号在由采样器1030进行采样之前经过DC滤波器或自动偏差补偿电路1020，进而，根据本公开的至少一个实施方式，可以对按照预定程度去除了偏差的物理信号进行采样并接着可以执行块/移位/并行部分求和。
如图10b所示，根据本公开的至少一个实施方式，偏移控制电路1060至1070(其被配置为分析采样器1030的输出的偏差并且向采样器1030反馈用于去除该偏差的反馈信号以控制采样器1030的比较基准值)可以控制采样器1030，以输出按照预定程度去除了偏差的样本值，并接着执行块/移位/并行部分求和。
尽管图10a和图10b是使用一个信号的情况的图，但是显而易见的是，与图10a和图10b相同的方法还可以应用于使用多个信号源的情况。
图11是没有偏差的单个信号源的数值建模的结果的图。
图11a是没有偏差的单个信号源的信号值的分布的图。图11b是根据对单个信号源的信号进行采样的结果的图。图11c是根据向图11b的样本值应用块部分求和的结果的图。图11d是根据向图11b的样本值应用顺序部分求和的结果的图。如从图11b至图11d看出，作为1的输出的比例为49.8％、49.6％和50.0％，进而，即使根据本公开的至少一个实施方式的块/顺序部分求和被应用于原始样本值接近50％以生成随机数，在所生成的随机数中也不按照相反的方式逐渐增加地生成偏置。
尽管利用本公开的一个或更多个实施方式所提出的部分求和的前述方法已经针对二进制随机数进行了描述，但是这些方法还可以应用于n阶随机数，并且利用本公开的一个或更多个实施方式所提出的部分求和的方法可以扩展至n阶随机数生成。换句话说，利用本公开的一个或更多个实施方式所提出的部分求和的方法可以应用于通过以a个组为基础对部分求和的结果进行分组来生成a比特随机数，或者在向b个信号源独立地应用部分求和之后通过以b个组为基础对部分求和的结果进行分组来生成b比特随机数。
尽管已经出于例示性目的描述了本公开的示例性实施方式，但是本领域技术人员应当理解，在不脱离本公开的基本特征的情况下，各种修改、添加和替换都是可以的。因此，已经出于简洁和清楚的目的描述了本公开的示例性实施方式。因此，普通技术人员应当理解，本公开的范围不由明确描述的上述实施方式来限制，而是根据权利要求书及其等同物来限制。
附图标号
210：信号源 220：采样器
230：时钟 240：块部分求和器
410：信号源 420：采样器
430：时钟 440：顺序部分求和器
610_1～610_n：信号源 620_1～620_n：采样器
640：并行部分求和器 710_1～710_n：信号源
720_1～720_n：采样器 730：时钟
740_1～740_n：块部分求和器
810_1～810_n：信号源 820_1～820_n：采样器
830：时钟 840_1～840_n：顺序部分求和器
1010：信号源
1020：DC滤波器/自动偏差补偿电路
1030：采样器 1040：时钟
1050：块/移位/并行部分求和器
1060：统计分析器 1070：偏移控制器
相关申请的交叉引用
如果可应用，本申请要求保护2012年10月24日在韩国提交的专利申请No.10-2012-0118558在35 U.S.C §119(a)下的优先权，其全部内容通过引用并入本文。另外，该非临时申请基于该韩国专利申请，以相同理由要求保护在除美国以外的其它国家的优先权，其全部内容通过引用并入本文。

Claims (13)

1.一种由随机数生成装置执行的用于生成去除了信号源偏置的随机数的方法，该方法包括以下步骤：
通过按照预定周期对从信号源输入的物理信号进行采样来生成原始比特串；以及
通过对所生成的原始比特串执行顺序部分求和来生成随机数，
其中，所述顺序部分求和是指当从所生成的原始比特串中选择预定数量的部分求和时，通过逐一比特地对样本值的选择范围进行移位来计算各部分求和。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，生成所述原始比特串的步骤包括以下步骤：将来自所述采样的样本值与预定基准值进行比较，以生成所述原始比特串。
3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述顺序部分求和包括以下步骤：
向所述原始比特串应用预定大小的掩码，以计算奇偶校验比特；以及
在从生成了当前奇偶校验比特的点起逐个比特地移动所述掩码的同时，计算下一个奇偶校验比特。
4.根据权利要求1至3中的一项所述的方法，该方法还包括以下步骤：在采样之前，去除包括在所输入的物理信号中的偏差。
5.根据权利要求4所述的方法，其中，去除所述偏差的步骤包括以下步骤：利用直流DC滤波器和自动偏差补偿电路中的一个来去除所述偏差。
6.一种由随机数生成装置执行的用于生成去除了信号源偏置的随机数的方法，该方法包括以下步骤：
通过按照预定周期对从多个信号源输入的物理信号进行采样来生成针对相应的物理信号的原始比特串；
通过对相应的原始比特串执行块部分求和或顺序部分求和来生成多个奇偶校验比特串；以及
通过按照奇偶校验比特的生成顺序依次排列包括在所述多个奇偶校验比特串中的奇偶校验比特来生成随机数，
其中，为了检查各块中的“1”比特和“0”比特的数量是偶数还是奇数而计算所述块部分求和，其中所述各块从所生成的原始比特串中分出并包括预定数量的比特，并且
所述顺序部分求和是指当从所生成的原始比特串中选择预定数量的部分求和时，通过逐一比特地对样本值的选择范围进行移位来计算各部分求和。
7.根据权利要求6所述的方法，该方法还包括以下步骤：在采样之前，去除包括在所输入的物理信号中的偏差。
8.根据权利要求7所述的方法，其中，去除所述偏差的步骤包括以下步骤：利用直流DC滤波器和自动偏差补偿电路中的一个来去除所述偏差。
9.一种用于生成去除了信号源偏置的随机数的装置，该装置包括：
信号源，该信号源被配置为生成物理信号作为用于生成所述随机数的基础；
时钟发生器，该时钟发生器被配置为生成具有预定频率的时钟；
采样器，该采样器被配置为根据通过按照各个时钟对来自对所述物理信号进行采样的值与预定基准值进行比较而获取的结果，来输出比特值0或1；以及
计算器，该计算器被配置为对作为所述采样器的输出的比特串执行顺序部分求和，以生成所述随机数，
所述顺序部分求和是指当从所生成的原始比特串中选择预定数量的部分求和时，通过逐一比特地对样本值的选择范围进行移位来计算各部分求和。
10.根据权利要求9所述的装置，该装置还包括：直流DC滤波器和自动偏差补偿电路中的一个，其被配置为去除所述物理信号的偏差，
其中，所述采样器对所述DC滤波器和所述自动偏差补偿电路中的一个的输出信号进行采样。
11.一种用于生成去除了信号源偏置的随机数的装置，该装置包括：
多个随机数生成器，该多个随机数生成器被配置为根据物理现象生成原始比特串；以及
计算器，该计算器被配置为通过对由所述多个随机数生成器生成的相应的原始比特串执行块部分求和或顺序部分求和来生成多个奇偶校验比特串，并且通过按照奇偶校验比特的生成顺序依次排列包括在所述多个奇偶校验比特串中的相应奇偶校验比特来生成随机数序列，
其中，为了检查各块中的“1”比特和“0”比特的数量是偶数还是奇数而计算所述块部分求和，其中所述各块从所生成的原始比特串中分出并包括预定数量的比特，并且
所述顺序部分求和是指当从所生成的原始比特串中选择预定数量的部分求和时，通过逐一比特地对样本值的选择范围进行移位来计算各部分求和。
12.根据权利要求11所述的装置，其中，所述随机数生成器各自包括：
信号源，该信号源被配置为生成物理信号作为用于生成所述随机数的基础；
时钟发生器，该时钟发生器被配置为生成具有预定频率的时钟；以及
采样器，该采样器被配置为根据通过按照各个时钟对来自对所述物理信号进行采样的值与预定基准值进行比较而获取的结果，来输出比特值0或1。
13.根据权利要求11所述的装置，其中，所述随机数生成器各自还包括：
补偿控制电路，该补偿控制电路被配置为分析相对于从采样获取的值的偏差，并且向采样器反馈用于去除所述偏差的反馈信号。
CN201380055432.6A 2012-10-24 2013-08-21 用于去除随机数生成期间因信号源而造成的偏置的方法和装置 Active CN104737122B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020120118558A KR101721176B1 (ko) 2012-10-24 2012-10-24 난수 생성시 신호원에 의한 편향을 제거하는 방법 및 장치
KR10-2012-0118558 2012-10-24
PCT/KR2013/007509 WO2014065496A1 (ko) 2012-10-24 2013-08-21 난수 생성시 신호원에 의한 편향을 제거하는 방법 및 장치

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN104737122A CN104737122A (zh) 2015-06-24
CN104737122B true CN104737122B (zh) 2017-12-05

Family

ID=50544842

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201380055432.6A Active CN104737122B (zh) 2012-10-24 2013-08-21 用于去除随机数生成期间因信号源而造成的偏置的方法和装置

Country Status (4)

Country Link
US (1) US9535661B2 (zh)
KR (1) KR101721176B1 (zh)
CN (1) CN104737122B (zh)
WO (1) WO2014065496A1 (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102372740B1 (ko) 2019-04-09 2022-03-14 한국전자통신연구원 난수 생성 장치 및 이의 동작 방법

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6571263B1 (en) * 1998-08-19 2003-05-27 System Industrial Laboratory Do., Ltd Random number generating apparatus
CN101196807A (zh) * 2006-12-08 2008-06-11 国际商业机器公司 随机数发生器和随机数发生方法
CN101655780A (zh) * 2008-08-18 2010-02-24 中国科学院物理研究所 真随机数源及生成真随机数的方法
CN103049243A (zh) * 2012-12-17 2013-04-17 深圳国微技术有限公司 真随机数产生方法及其装置

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5428561A (en) * 1993-04-22 1995-06-27 Zilog, Inc. Efficient pseudorandom value generator
US7113966B2 (en) 2001-07-25 2006-09-26 Koninklijke Philips Electronics N.V. Method and apparatus for decorrelating a random number generator using a pseudo-random sequence
FR2872357A1 (fr) * 2004-06-24 2005-12-30 St Microelectronics Sa Verification d'un flux de bits
DE602005008362D1 (de) * 2005-01-28 2008-09-04 Infineon Technologies Ag Oszillator-basierter Zufallszahlengenerator
US8073631B2 (en) * 2005-07-22 2011-12-06 Psigenics Corporation Device and method for responding to influences of mind
JP2007207054A (ja) * 2006-02-03 2007-08-16 Renesas Technology Corp データ処理装置
EP2047361B1 (en) * 2006-08-03 2016-06-08 Tubitak Random numbers generation using continous-time chaos
JP5256103B2 (ja) * 2009-04-10 2013-08-07 日本放送協会 地上デジタルテレビジョン放送における緊急情報の送信装置及び受信装置
KR101646506B1 (ko) * 2009-11-30 2016-08-10 삼성전자주식회사 난수 발생기
WO2012006417A2 (en) 2010-07-07 2012-01-12 The Regents Of The University Of Colorado, A Body Corporate Metal removal system and method
MY169774A (en) * 2010-11-09 2019-05-15 Mimos Berhad Quantum random number generator (qrng) with multi random source (mrs) processor

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6571263B1 (en) * 1998-08-19 2003-05-27 System Industrial Laboratory Do., Ltd Random number generating apparatus
CN101196807A (zh) * 2006-12-08 2008-06-11 国际商业机器公司 随机数发生器和随机数发生方法
CN101655780A (zh) * 2008-08-18 2010-02-24 中国科学院物理研究所 真随机数源及生成真随机数的方法
CN103049243A (zh) * 2012-12-17 2013-04-17 深圳国微技术有限公司 真随机数产生方法及其装置

Also Published As

Publication number Publication date
KR101721176B1 (ko) 2017-03-29
CN104737122A (zh) 2015-06-24
WO2014065496A1 (ko) 2014-05-01
KR20140052455A (ko) 2014-05-07
US9535661B2 (en) 2017-01-03
US20150227345A1 (en) 2015-08-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Zhou et al. Multi-image encryption scheme with quaternion discrete fractional Tchebyshev moment transform and cross-coupling operation
US9671369B2 (en) Method and apparatus for determining a mobility of ions
Barenghi et al. Improving first order differential power attacks through digital signal processing
CN103329185B (zh) 隐匿积和计算方法、隐匿积和计算系统、计算装置
Fang et al. Noise and chaos contributions in fast random bit sequence generated from broadband optoelectronic entropy sources
EP3091470A1 (en) Apparatus and method for processing digital value
CN112260818B (zh) 侧信道曲线的增强方法、侧信道攻击方法及装置
CN104737122B (zh) 用于去除随机数生成期间因信号源而造成的偏置的方法和装置
US9164731B2 (en) Circuit and method for generating random number
Meucci et al. Relativistic descriptions of inclusive quasielastic electron scattering: Application to scaling and superscaling ideas
KR20190048119A (ko) Ｆｃｍ과 ｓｍｏｔｅ를 이용한 클래스 불균형 문제 해결을 위한 장치 및 방법
US20180045761A1 (en) Jitter and eye contour at ber measurements after dfe
Hu et al. Adaptive chosen-plaintext correlation power analysis
Inamoto et al. Regeneration of test patterns for BIST by using artificial neural networks
CN105897408B (zh) 一种基于随机延时的面向des算法的抗功耗攻击方法
Pomeranz et al. Diagnostic test generation based on subsets of faults
CN115438704B (zh) 从信号中提取周期性码型的装置及其方法、电子设备
CN112912838B (zh) 一种随机数生成装置及方法
Wen Improving security and reliability of physical unclonable functions using machine learning
US20060203946A1 (en) Channelized receiver system with architecture for signal detection and discrimination
Haw et al. Benchmarking a Quantum Random Number Generator with Machine Learning
Chen et al. Economic design of VSI GCCC charts for correlated samples from high-yield processes
Tapper et al. Commissioning and performance of the CMS global calorimeter trigger
FR3120457A1 (fr) Générateur de nombres aléatoires
CA2892502C (fr) Procede de durcissement logique par partitionnement d'un circuit electronique

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
TR01 Transfer of patent right
TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20190121

Address after: geneva

Patentee after: ID quantum technologies, Inc.

Address before: Seoul, South Kerean

Patentee before: SK Telecommunication Co., Ltd.