CN1856760A - 从天文事件生成随机数的系统和方法 - Google Patents

从天文事件生成随机数的系统和方法 Download PDF

Info

Publication number
CN1856760A
CN1856760A CNA2004800143141A CN200480014314A CN1856760A CN 1856760 A CN1856760 A CN 1856760A CN A2004800143141 A CNA2004800143141 A CN A2004800143141A CN 200480014314 A CN200480014314 A CN 200480014314A CN 1856760 A CN1856760 A CN 1856760A
Authority
CN
China
Prior art keywords
random number
signal
data
random data
random
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.)
Pending
Application number
CNA2004800143141A
Other languages
English (en)
Inventor
杰弗里·曼伯
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.)
SKYSQUARED Ltd
Original Assignee
SKYSQUARED 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 SKYSQUARED Ltd filed Critical SKYSQUARED Ltd
Publication of CN1856760A publication Critical patent/CN1856760A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L9/00—Cryptographic mechanisms or cryptographic arrangements for secret or secure communications; Network security protocols
    • H04L9/08—Key distribution or management, e.g. generation, sharing or updating, of cryptographic keys or passwords
    • H04L9/0861—Generation of secret information including derivation or calculation of cryptographic keys or passwords
    • H04L9/0872—Generation of secret information including derivation or calculation of cryptographic keys or passwords using geo-location information, e.g. location data, time, relative position or proximity to other entities
    • 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
    • G07—CHECKING-DEVICES
    • G07C—TIME OR ATTENDANCE REGISTERS; REGISTERING OR INDICATING THE WORKING OF MACHINES; GENERATING RANDOM NUMBERS; VOTING OR LOTTERY APPARATUS; ARRANGEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS FOR CHECKING NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • G07C15/00—Generating random numbers; Lottery apparatus
    • G07C15/006—Generating random numbers; Lottery apparatus electronically
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y04—INFORMATION OR COMMUNICATION TECHNOLOGIES HAVING AN IMPACT ON OTHER TECHNOLOGY AREAS
    • Y04S—SYSTEMS INTEGRATING TECHNOLOGIES RELATED TO POWER NETWORK OPERATION, COMMUNICATION OR INFORMATION TECHNOLOGIES FOR IMPROVING THE ELECTRICAL POWER GENERATION, TRANSMISSION, DISTRIBUTION, MANAGEMENT OR USAGE, i.e. SMART GRIDS
    • Y04S40/00—Systems for electrical power generation, transmission, distribution or end-user application management characterised by the use of communication or information technologies, or communication or information technology specific aspects supporting them
    • Y04S40/20—Information technology specific aspects, e.g. CAD, simulation, modelling, system security

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Mathematical Optimization (AREA)
  • Computer Security & Cryptography (AREA)
  • Computational Mathematics (AREA)
  • Mathematical Analysis (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Pure & Applied Mathematics (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Arrangements For Transmission Of Measured Signals (AREA)
  • Management, Administration, Business Operations System, And Electronic Commerce (AREA)
  • Radio Relay Systems (AREA)
  • Measurement Of Radiation (AREA)
  • Photometry And Measurement Of Optical Pulse Characteristics (AREA)
  • Photovoltaic Devices (AREA)

Abstract

本发明公开了一种从例如宇宙辐射或太阳事件的天文事件生成纯随机数的系统和方法。本发明包括一个探测器(110)、一个逻辑电路(120)、存储器(125)、电源(140)和一个通信装置(130)。探测器可以是例如一个太阳风粒子探测器、一个α射线探测器、一个γ射线探测器，等等。存储器存储来自探测器的数据。通信装置传输该数据。另外，逻辑电路把预定的数学规则应用于收集的数据以生成适用于机遇游戏、星座占卜、占星术、声音或光显示、或其他活动的纯随机数。此外，逻辑电路可以在将数字传输到接收装置之前，对这些随机数加密。

Description

从天文事件生成随机数的系统和方法
相关申请的交叉引用
本申请要求于2003年04月21日提交的在先共同未决的美国临时专利申请号为60/464,409的优先权。在此通过参考引入该申请。
技术领域
本发明涉及一种随机数发生器，尤其涉及从天文事件产生随机数和其他数据的机构和方法。
背景技术
可以注意到随机性和随机数据被传统地应用于各种各样的目的，例如像掷骰子游戏的机遇游戏。这样的随机数据通常具有随机数、字母、符号或其他变量，例如，但不限于，光和声音的形式。
随着计算机的出现，人们认识到需要一种用于向计算机程序引入随机性的手段。然而，似乎令人吃惊，很难让计算机随机地做某事。计算机盲目地按照其指令执行一个程序，因此完全可以预知。现在，有生成“伪”随机数的软件。虽然数字“看起来”随机，但它们不是真正的随机，因为软件使用了确定性的规则。
真正的随机数典型地通过对计算机外部的熵源的采样和处理而生成。如果可以得到内部熵源，真正的随机数也可以由计算机内部的硬件来生成。一个熵源可以是很简单的，例如鼠标移动的变化或键入之间的时间值。然而，在实践中，使用用户输入作为熵源是很难处理的。例如，键入通常由计算机的操作系统缓存，这意味着几个键入在送往等待它们的程序之前已被收集。对于程序，似乎这些按键是几乎在同时键入的。
好的熵源为放射性源。放射性源发生衰变的时间点是完全不可预测的，可以被采样并送入到计算机内，用来避免操作系统中的任何缓存机制。其他的熵源可以是无线电噪声、热噪声、来自办公室或实验室的背景声学噪声、或网站上的“点击”。
“随机性”的质量可以用各种方法测量。一个常见的方法是计算在一个数字系列中的信息密度或熵。在数字系列中的熵值越高，越难以系列中前面的数字为基础预测一个给定数字。一个好的随机数序列有高的熵值级别，虽然高的熵值级别不能保证随机性(作为例子，用商用软件文件压缩程序压缩的计算机文件通常具有高的熵值级别，但是数据是高度结构化的，所以不随机)。因此，为对随机数发生器进行彻底的测试，只是计算数字中的熵值级别是不够的。技术人员可以在下列网站找到更多的细节：http://www.random.org/essay.html。
在现有技术中，公开了许多生成随机数的方法。见例如美国专利第6,542,014号；第6,393,448号；和第6,435,501号。
离线随机数发生器有独特的要求。在此使用的术语“离线”意为在其中随机数潜在的用户不能亲身目睹数字生成的过程任何随机数发生器。
在博彩业中，某些州和国家发行彩票，例如乐透彩券或抽彩券，通常利用一个物理的装置进行抽奖，例如一个装有数字球的容器，从中(希望是)随机地抽出小球。一些博彩委员会正转向使用基于计算机的系统来模拟装有数字球的容器。在新西兰有一此例。
称为“因特网博彩”的迅速发展的市场依赖于随机数发生器的使用以产生每个游戏的获奖结果和每个游戏机会。使用两种类型的随机数发生器：那些产生所谓“真”随机数的发生器，其中随机数是由专用于随机数生成的硬件装置产生的数据流；以及那些通过使用为此目的设计的软件产生的所谓“伪”随机数的发生器。
博彩和彩票业界的某些人士建议，对基于计算机的抽奖有四个必要条件：(1)由计算机抽取的数字集的概率与使用数字球从容器中完全随机地抽出的概率应该一样；(2)没有人(包括程序员或对此方法进行合格检测的人员)可以预测将抽取的数字；(3)没有人可以影响抽奖的结局使其对他或她有利；以及(4)某些有资格的人员必须可以证明前面三个条件的满足，如Robert Davies在 http: //www.robertnz.net/true rng.html中所总结的。
对于适用于博彩的离线随机数发生器，也应该满足下列附加必要条件：(5)潜在的玩家应该可以了解随机数发生器是如何工作的；(6)潜在的玩家应该感到随机数发生器是公平的；以及(7)它应该是新颖的。
本领域已知有某些基于光子检测的随机数发生器，例如美国专利第6,539,410号所示，以及某些基于湍流对流的随机数发生器，例如美国专利公开第2001/0046293号所示。然而，向潜在的游戏玩家解释这些系统如何工作是极其困难的。一个适用于博彩的随机数发生器按照上述讨论的1-4点是“公平的”还不够。潜在的玩家必须感到它是公平的。
因此，在本领域中需要有新颖的系统和方法以生成满足上述要求的和避免当前技术限制的纯随机数或其他随机数据。
发明内容
与本发明的原理相一致的系统和方法通过提供新颖的随机数发生器专注于这些和其他的需求。本发明的新颖性在于，除了其他的以外，它是从真正的外层空间力量来生成一个纯随机数流。本发明以一种透明和新颖的方式提供与随机离线事件结合的自然力的直接连接。
在一个实施方式中，本发明涉及一个探测信号的装置，为生成随机数的目的，用来探测来自例如宇宙辐射的天文事件的信号。随机数适用于广泛多种的应用，例如机遇游戏、星座占卜、占星术、声音和光显示，等等。该装置包括一个宇宙射线探测器、一个带存储器的逻辑电路、一个电源和一个通信装置。一个控制电路设置成用来记录来自探测器的原始数据，和以预定的时间间隔通过通信装置向一个例如博弈装置的接收装置传输该数据或从原始数据中导出的处理数据。该装置可以在无空气的环境中运转，例如在卫星上，或可以在维持生命的环境中运转，例如在载人空间站上，以及也可以在地球上运转。
在另一个实施方式中，本发明包括为生成随机数的目的，对采集的数据应用数学或其他算法规则的方法。另外，该方法可以包括对生成的随机数进行加密的手段。
本发明的另一个实施方式涉及具有多个探测器的装置。
此外本发明的另一个实施方式涉及具有为其定向并保持定向于天文事件源的装置的装置。
尤其是，本发明包含一个随机数据发生器，其包括：
(a)用于从天文事件探测信号的装置；
(b)用于从所述信号计算随机数据的装置；以及
(c)用于存储所述随机数据的装置。
在另一个实施方式中，本发明包含一个随机数发生器，其包括：
(a)用于从天文事件探测信号的装置；
(b)用于从所述信号计算随机数的装置；
(c)用于存储所述随机数的装置；以及
(d)用于向接收装置分配所述随机数的装置。
在另一个实施方式中，本发明包含一个具有处理器的随机数发生器，该处理器在软件控制下运行，用于处理天文信号以使用数学规则生成纯随机数，该规则包括对代表来自信号的数据的脉冲进行标准偏差计算。
在另一个实施方式中，本发明包含一种生成随机数据的方法，其包括步骤：
(a)通过探测来自天文事件的信号采集熵；
(b)使用数学规则从该信号生成随机数据；
(c)存储该随机数据；
(d)对随机数据进行数字无偏(unbiasing)；以及
(e)从无偏的随机数据产生随机数据池并存储。
在另一个实施方式中，本发明包含一种生成随机数的方法，其包括步骤：
(a)通过探测来自天文事件的信号采集熵；
(b)存储这些信号；
(c)使用数学规则从这些信号生成随机数；
(d)存储这些随机数；
(e)对随机数进行数字无偏；
(f)从无偏的随机数产生随机数池并存储；以及
(g)向用户分配来自随机数池的数字。
在另一个实施方式中，本发明包含一种使用数学规则生成随机数的方法，包括步骤：
(a)存储从探测器接收的一系列脉冲，每个脉冲代表探测器在一段时间内接收的原始天文数据，脉冲的数量在统计上是有意义的；以及
(b)对每个脉冲进行如下的统计偏差计算：
(1)当脉冲等于或大于一个正标准差时，认为其为“1”；
(2)当脉冲等于或大于一个负标准差时，认为其为“0”；
(3)当脉冲在一个负标准差和一个正标准差之间时，认为其为无效。
在另一个实施方式中，本发明包含一种通过向从天文事件生成的纯随机数提供访问来改善机遇游戏的随机性的方法，其包括：
(a)探测来自天文事件的信号；
(b)使用数学规则从这些信号生成随机数；
(c)存储这些随机数；
(d)处理随机数以消除偏差(bias)；以及
(e)向机遇游戏的经营者分配处理过的随机数。
在另一个实施方式中，本发明包含一种生成随机数据的方法，其包括：
(a)使用位于太空中的专用传感器探测来自太空现象的信号；
(b)将信号传输到地球上的基站；
(c)存储这些信号；
(d)将处理程序应用于这些信号以生成随机数据；以及
(e)将随机数据传输给一个或多个最终用户。
在另一个实施方式中，本发明包含一种生成随机数据的方法，其包括：
(a)使用位于地球的专用传感器接收来自太空现象的信号；
(b)将信号传输到基站；
(c)存储这些信号；
(d)将处理程序应用于这些信号以生成随机数据；以及
(e)将随机数据传输给一个或多个最终用户。
在另一个实施方式中，本发明包含一种生成随机数据的方法，其包括：
(a)在一个现存的基于地球的采集设施处接收来自太空现象的信号；
(b)将信号传输到基站；
(c)存储这些信号；
(d)将处理程序应用于这些信号以生成随机数据；以及
(e)将随机数据传输给一个或多个最终用户。
在另一个实施方式中，本发明包含一种生成随机数据的方法，其包括：
(a)探测来自受太空现象影响的事件的信号；
(b)将这些信号传输到基站；
(c)在基站存储这些信号；
(d)将处理程序应用于这些信号以生成随机数据；以及
(e)将随机数据传输给一个或多个最终用户。
在另一个实施方式中，本发明包含一种生成周期性的随机数流的方法，其包括：
(a)探测来自外星源的信号用作种子；
(b)将这些种子传输到基站；
(c)存储这些种子；
(d)将算法计算应用于这些种子以生成随机数；以及
(e)将随机数传输给一个或多个最终用户。
在另一个实施方式中，本发明包含一种生成连续性的随机数流的方法，其包括：
(a)探测来自外星事件的信号；
(b)将这些信号连续地传输到基站；
(c)从这些信号生成连续的随机数流；以及
(d)将随机数连续地传输给一个或多个最终用户。
附图说明
在此引入的构成本说明书一部分的附图用来举例说明本发明，并与说明书一起对本发明进行解释。在附图中：
图1是一个示出了本发明的一个实施方式的框图；
图2是一个示出了本发明的另一个实施方式的框图；
图3是图2的探测器栅格210的框图；以及
图4是一个示出了本发明的一个实施方式的处理流程的高级别示意图。
具体实施方式
定义
为本申请的目的并为更全面地理解本发明的范围和本质，定义下列术语：
“随机数”意为不仅仅是常规的例如“0”、“1”、“2”、等等的数字以随机的顺序或在随机的时间出现，而且是可以被显示的或可以控制一个进程的任何随机的字母、符号或信号。
“熵”意为一个封闭系统的无序性或随机性的度量。
“天文事件”意为以某种方式根据外层空间的力或天体而生成的或受影响于外层空间的力或天体的任何事件。
“用户”意为机遇游戏的一个玩家，与星座占卜或占星术有牵连的某人，或与在通过光或声音产生一个环境时涉及的某人，在该环境中变化的设计特征以本发明描述的方式受影响于太空的力量。
“离线”意为在其中随机数潜在的用户不能亲身目睹数字生成的过程的任何随机数发生器。
随机数据的探测和采集
纯随机数和数据的生成需要一个在随机数发生器外部的纯随机原始数据或熵的源。在一个实施方式中，本发明使用了基于太空的数据流，其来自现在正在宇宙中疾驰的现有的卫星。在此给出几个例子，某些是通过探测和测量外层空间的温度，某些是磁或太阳风，某些是北极光离子，某些是太阳的扰动和土星环的组成。
所有该数据通常经由现有的传感器传递并下行链接到地面站。它是稳定的数据流。
在一个实施方式中，为防止数据流可能被篡改的担心，本发明每分钟几次随机地接进不同的数据流。
在另一个实施方式中，本发明只依赖于单个可能是加密的数据流。
在另一个实施方式中，为生成唯一的数字集(从而从统计学的观点使任何篡改的影响变得毫无意义)，将基于太空的随机数据流偏移或与另一个随机数据流(例如来自于可商业地得到的随机数发生器芯片)“混合”。
随机数或数据流可以从卫星或空间站上的太空或高空间方位气球或其他移动平台发送，或者来自于基于地面的望远镜或其他仪器。随机数可以在位于蜂窝电话塔或其他设施的接收器上接收，如果需要，可以进一步处理和进一步分配给博彩游戏经营者或最终用户。
随机数的生成
为从一个基于计算机的算法过程产生真随机数，需要一个在随机数发生器机器外部的熵源。这对于防止“种子”过程的引出和利用穷举解密技术进行数字序列预测是必要的。在本发明中，熵源是从外星源得到的。
为了达到对真随机数生成所需的质量，本发明包括下列实施方式：(1)一个轻量级(lightweight)的高性能的选择，其使用传统的种子技术和算法计算，但在其中的播种过程是直接源于不可预测的外星源；以及(2)一个非算法的基于硬件的生成选择，其使用例如光和声音的外星事件来产生连续的随机数流。
在任一的情况下，使用相同的高级别程序流程结构来产生随机数。在此过程中基本的步骤如图4所示。该步骤为：(1)熵采集；(2)数字无偏；(3)随机池产生；和(4)随机数分配。
熵采集
在第一步骤中，本发明利用例如光或无线电波的电磁信号作为比特生成的无秩序的源。源自于空间的无线电波和光，用来驱动一个连接到封闭且加密的机器链接的总和的专用硬件。可能的源包括但不限于宇宙射线、太阳风事件、太阳耀斑、重力事件和影响、太阳系以外的扰动、以及其他天文事件和影响。在使用过程中，在任意的时间点上，这个信息的实际的源将可能对用户保密以确保其可靠的完整性。
首先，无秩序的数据源(例如来自天文事件的信号)产生一个由探测器生成的二进制数字序列。这些二进制数字是连续流形式的壹(1)或零(0)。由于该流的趋势是向任一方向(如1或0)偏斜，因此需要一个称为去偏移(de-skewing)的过程。
数字无偏
在本发明的另一个特征中，应用处理程序来消除偏斜和保证数据的随机性。利用一个可接受的去偏移过程，将可消除任何数字偏斜。以下为此过程的一种可能的概述。本领域的技术人员理解会有不同的手段来完成去偏移。
假设一个原始的随机数输出为：
01101110010111011110001001101010111100110111111000010001
它首先被分离为2比特的序列：
01 10 11 10 01 01 11 01 11 10 00 10 01 10 10 10 11 11 00 11 01 1111 10 00 01 00 01
然后，丢弃重复的序列00和11：
01 10_10 01 01_01_10_10 01 10 10 10____01__10_01_01
最后，用0替换01并用1替换10，给出最终的序列串：
01  100  0  1  10111  0  1  0  0
随机池的产生
在客户服务使用此比特流之前，将此比特流采集到基于计算机的高速缓冲存储器。现在进行连续的评估过程以确保所生成的数字的质量。这些评估形成服务级别质量检查的一部分并驱动对熵的最初的源的一个反馈循环。这可以实现连续的源切换。
分配
已经校正了异常偏移，于是在通过一系列服务层分配之前，数据缓存于一个数字池中。
将许多的服务提供给例如娱乐场、星座占卜提供者和其他的客户用于分配随机数。这些包括因特网web服务；FTP集合和基于XML的工具。
应该注意随机数的分配不需要“实时的”交付。例如，在一个实施方式中，随机数可以在时延的基础上交付，或可以存储用于将来的使用，例如在用于“刮刮卡”的获奖数字选择中。
还应该注意，在本发明另一个实施方式中，完全不需要随机数据“分配”的步骤。当例如最终用户能够就地访问所有的系统要素，包括天文事件、例如望远镜或碟形卫星天线的接收装置，以及用于保证数据随机性的位置，就会出现该情况。
硬件实施
现在参考图1，图1是本发明一个实施方式100的框图。优选地，包括一个存储器125的逻辑电路或处理器120连接到探测器110和双向通信装置130。探测器110是一个用于探测由随机天文事件——例如宇宙射线、太阳风或喷发、超新星爆发和其他事件——生成的电磁信号或其他信号的探测器。在另一个实施方式中，探测器110也可以适用于探测在地球大气中的扰动，或在海洋波浪中的扰动。电源140向元件110、120和130提供必要的电力。在此实施方式中，存储器125以预定的周期存储来自探测器110的原始数据，然后通过通信装置130无线地传输该数据。远端的基站或其他接收装置(未示出)接收该数据，然后应用数学规则将该数据转换成随机数，用于后来的显示或其他用途。本发明所有的功能在软件的控制下得以实现，该软件优选地存储于存储器125中。
在此描述的随机数发生器优选地包括多个“非专门设计的”组件，它们可以在无空气的环境中运转，例如在卫星上，或在空间站的维持生命的环境中运转，以及在地球上运转。本领域的一个技术人员应该理解可以得到多种“非专门设计的”组件以满足本发明所需的各种功能。
在一个选择性的实施方式中，用于将原始数据转换为随机数的电路与探测器装在一起，以及通信装置只是将随机数传输到远端的接收器，而不传输原始数据，除非有这样的指令。在还有另一个实施方式中，本发明进一步包括一个实际的机遇游戏装置，例如与探测器和转换电路装在一起的基诺(keno)游戏机，以及通信装置仅仅传输使用本地生成的随机数作为输入而玩出的机遇游戏的结果。
如下的例子用来说明，但不限制本发明。探测器110开启“x”秒，接收原始数据并以“脉冲”的方式存储。将结果传递到一个基础单元并存储。这个脉冲重复有统计意义的次数。为本讨论的目的，假设结果形成一个标准的钟形曲线。掌握了此信息，本发明就可以应用数学规则来将原始数据转换为随机数，其如下：
对每一个脉冲进行统计学偏差计算。该计算的结果生成一个例如下面的表格以将脉冲转换为适用于机遇游戏的随机数：
(a)如果脉冲等于或大于一个正标准差，认为其为“1”。
(b)如果脉冲等于或大于一个负标准差，认为其为“0”。
(c)如果脉冲在一个负标准差和一个正标准差之间，认为其为无效(“重做”)。
现在参考图2，其是一个示出了本发明的另一个实施方式100的框图。该实施方式设计用来生成适用于“基诺”型游戏的随机数。探测器栅格210包括离散探测部分或者区域。参考图3，探测器栅格位置14周围的探测器栅格——即1、2、3、13、15、25、26和27——将不能探测到探测器栅格位置14探测的事件(或探测器栅格位置14探测的事件在这些周围的探测器栅格内将会足够地微弱)。
为确保适用于机遇游戏的随机数的生成，探测器栅格210需要特殊方式的方向调节以获得最佳的结果。例如，如果太阳作为来自天文事件(如太阳喷发)的数据源，那么探测器应该始终定向于太阳以确保不间断的数据供应。定向装置220保持探测器栅格210的定位。电源140为所有的组件提供电力。通信电路130提供该装置与远端基站或其他接收装置之间的双向通信。
以下为另一个实施例用来说明，但不限制本发明。在此实施方式中，探测装置、相关的电路和游戏装置全都部署在太空中，例如在卫星上。一旦进入轨道，将进行下列操作：
1.自检
2.检测来自探测器栅格的结果
3.游戏开始
4.游戏结束
5.游戏结果加密
6.游戏结果传递
7.如果有指令，则加密和传递检测数据和原始数据
8.清除和复位
上述步骤进一步描述如下：
自检：第一步确保装置正常运行。逻辑电路120在开始新游戏之前，执行一个诊断程序。将遇到的任何问题提交基站进行分析。检测来自探测器栅格的结果。第二步确保探测器栅格事实上在探测一个统计上的随机事件。存储足够的数据用于统计分析。计算一个正标准偏差并用来确定一个阈值事件(一个“发牌”)。
游戏开始：为此例的目的，机遇游戏涉及为最大的回报从48个可能的数字中选取6个。即不能有重复的数字。所以当逻辑电路120确定一个栅格号码已经遇到一个阈值事件时，记录那个号码并将不再使用。
游戏结束：当以此方式确定了6个数字，游戏则结束。
游戏结果加密：为维持安全性，由逻辑电路120对结果进行加密。
结果传递：6个获胜的数字发送到游戏经营者的基站。另外结果可以发送到博彩委员会或其他控制性政府机构和/或无利害关系的第三方以向游戏的玩家确保公平性。
如果有指令，则加密和传递检测数据和原始数据。为使装置的所有者能确保装置的正常运行，使用一个由软件控制的处理器或一个硬件加密模块来加密和传递关于游戏的所有数据，从最初的检测数据到当前游戏的原始数据。另外，控制性政府机构和/或无利害关系的第三方可能需要访问该信息。如果带宽不是问题，应该传递每个游戏的这一信息。假设带宽有问题，信息应该通过预定的表格和/或按照指令传递。
应用
本发明可用于众多的博彩游戏和其他情形。例如，产生的结果可以提供给现有的娱乐场和宾果、基诺、卡西诺、彩票游戏以及因特网博彩网站。另外，该技术也可以提供给非博彩市场，例如占星术和星座占卜服务，或以提供基于从外层空间力量生成的随机性的数据流为基础的任何服务。同样，可以基于本发明开发计算机游戏。
一个数据中心可以加密数据并通过它们的卫星网络将其向上传输。然后它将进入因特网并直接发送给最终用户或其他。最终用户可以使用这些随机数，直接用于他们的因特网博彩游戏网站、彩票等、或将基于太空的随机数流送入到经营者自己的经博彩委员会核准的随机数发生器中。在此情况下，来自本发明的数据将作为“种子”供应给已核准的随机数发生器(“RNG”)的“豆荚”。
以此方式，本发明允许产生独特的和新颖的产品，用于无论是娱乐场、基诺游戏经营者、宾果营业室、因特网博彩网站、彩票刮刮卡、零售商店、星座占卜互联网站的客户，还是其他使用来自外层空间的力量生成的数字、字母、光、声音和其他形式的数据的客户。
虽然在此参考某些优选的实施方式对本发明进行了描述，这些实施方式只是以例子的形式表示，而不是对本发明范围的限制。在此引用了众多的参考，它们每一个的公开通过参考在此整体引入。

Claims (17)

1.一个随机数据发生器，其包括：
(a)用于从天文事件探测信号的装置；
(b)用于从所述信号计算随机数据的装置；以及
(c)用于存储所述随机数据的装置。
2.一个随机数发生器，其包括：
(a)用于从天文事件探测信号的装置；
(b)用于从所述信号计算随机数的装置；
(c)用于存储所述随机数的装置；以及
(d)用于向接收装置分配所述随机数的装置。
3.根据权利要求2所述的随机数发生器，其中所述天文事件包括宇宙射线事件、太阳风事件或太阳耀斑事件。
4.根据权利要求2所述的随机数发生器，其中用于探测信号的所述装置是一个适用于在太空运行的电磁信号探测器。
5.根据权利要求2所述的随机数发生器，其中用于计算所述随机数的所述装置包括一个在软件控制下使用数学规则处理所述信号的处理器。
6.根据权利要求5所述的随机数发生器，其中所述数学规则包括对代表来自所述信号的数据的脉冲进行标准偏差计算。
7.一种生成随机数据的方法，其包括：
(a)通过探测来自天文事件的信号采集熵；
(b)使用数学规则从所述信号生成随机数据；
(c)存储所述随机数据；
(d)对所述随机数据进行数字无偏；以及
(e)从所述无偏的随机数据产生一个随机数据池并存储。
8.一种生成随机数的方法，其包括：
(a)通过探测来自天文事件的信号采集熵；
(b)存储所述信号；
(c)使用数学规则从所述信号生成随机数；
(d)存储所述随机数；
(e)对所述随机数进行数字无偏；
(f)从所述无偏的随机数产生一个随机数池并存储；以及
(g)向用户分配来自所述随机数池的数字。
9.根据权利要求8所述的方法，其中步骤(c)所述的数学规则包括：
(a)存储从一个探测器接收的一系列脉冲，每个脉冲代表在一段时间内接收的来自所述探测器的原始数据，所述脉冲的数量在统计上是有效的；以及
(b)对每个脉冲进行如下的统计偏差计算：
(1)当所述脉冲等于或大于一个正标准差时，认为其为“1”；
(2)当所述脉冲等于或大于一个负标准差时，认为其为“0”；以及
(3)当所述脉冲在一个负标准差和一个正标准差之间时，认为其为无效。
10.一种通过向从天文事件生成的纯随机数提供访问来改善机遇游戏的随机性的方法，其包括：
(a)探测来自天文事件的信号；
(b)使用数学规则从所述信号生成随机数；
(c)存储所述随机数；
(d)处理所述随机数以消除偏差；以及
(e)向机遇游戏的经营者分配所述处理过的随机数。
11.一种生成随机数据的方法，其包括：
(a)使用位于太空中的专用传感器探测来自太空现象的信号；
(b)将所述信号传输到地球上的一个基站；
(c)存储所述信号；
(d)将处理程序应用于所述信号以生成随机数据；以及
(e)将所述随机数据传输给一个或多个最终用户。
12.一种生成随机数据的方法，其包括：
(a)使用位于地球的专用传感器接收来自太空现象的信号；
(b)将所述信号传输到基站；
(c)存储所述信号；
(d)将处理程序应用于所述信号以生成随机数据；以及
(e)将所述随机数据传输给一个或多个最终用户。
13.一种生成随机数据的方法，其包括：
(a)在一个现存的基于地球的采集设施处接收来自太空现象的信号；
(b)将所述信号传输到一个基站；
(c)存储所述信号；
(d)将处理程序应用于所述信号以生成随机数据；以及
(e)将所述随机数据传输给一个或多个最终用户。
14.一种生成随机数据的方法，其包括：
(a)探测来自受太空现象影响的事件的信号；
(b)将所述信号传输到一个基站；
(c)在基站存储所述信号；
(d)将处理程序应用于所述信号以生成随机数据；以及
(e)将所述随机数据传输给一个或多个最终用户。
15.根据权利要求14所述的方法，其中所述事件包括海洋波浪或云的移动，以及所述太空现象包括重力或太阳辐射影响。
16.一种生成周期性的随机数流的方法，其包括：
(a)探测来自外星源的信号用作种子；
(b)将所述种子传输到一个基站；
(c)存储所述种子；
(d)将算法计算应用于所述种子以生成随机数；以及
(e)将所述随机数传输给一个或多个最终用户。
17.一种生成连续性的随机数流的方法，其包括：
(a)探测来自外星事件的信号；
(b)将所述信号连续地传输到一个基站；
(c)从所述信号生成连续的随机数流；以及
(d)将所述随机数连续地传输给一个或多个最终用户。
CNA2004800143141A 2003-04-21 2004-04-20 从天文事件生成随机数的系统和方法 Pending CN1856760A (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US46440903P 2003-04-21 2003-04-21
US60/464,409 2003-04-21

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN1856760A true CN1856760A (zh) 2006-11-01

Family

ID=33310884

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CNA2004800143141A Pending CN1856760A (zh) 2003-04-21 2004-04-20 从天文事件生成随机数的系统和方法

Country Status (8)

Country Link
US (1) US20060235917A1 (zh)
EP (1) EP1618460A4 (zh)
CN (1) CN1856760A (zh)
AU (1) AU2004231962A1 (zh)
CA (1) CA2523159A1 (zh)
CR (1) CR8101A (zh)
RU (1) RU2339073C2 (zh)
WO (1) WO2004095199A2 (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103617020A (zh) * 2013-12-23 2014-03-05 乐得科技有限公司 一种应用程序中生成随机数的方法和设备
CN110311723A (zh) * 2019-06-27 2019-10-08 上海航天测控通信研究所 基于定价策略的月球空间站通信系统计算资源分配方法

Families Citing this family (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102006028944B3 (de) * 2006-06-23 2007-09-13 Infineon Technologies Ag Schaltungsanordnung und Verfahren zum Initialisieren eines Zufallsgenerators
EP2060057B1 (en) * 2006-09-13 2016-01-06 Airbus Defence and Space Limited Random number generation
EP1901477A1 (en) * 2006-09-13 2008-03-19 Astrium Limited Random number generation
US8015224B1 (en) * 2006-12-27 2011-09-06 Marvell International Ltd. Entropy source for random number generation
JP4865609B2 (ja) * 2007-03-14 2012-02-01 株式会社リコー 用紙穿孔装置及び画像形成装置
US8130955B2 (en) * 2007-12-21 2012-03-06 Spansion Llc Random number generation through use of memory cell activity
US9465582B1 (en) * 2010-11-18 2016-10-11 The Boeing Company Significant random number generator
US9110804B2 (en) * 2012-11-20 2015-08-18 Intel Corporation On-die electric cosmic ray detector
WO2014080272A1 (en) * 2012-11-23 2014-05-30 UNIVERSITá DEGLI STUDI DI UDINE Apparatus and method to generate random numbers from radioactive decay
SI24415A (sl) * 2013-06-18 2014-12-31 Kolman Mitja Naprava za generiranje naključne vrednosti kot elementa za proženje aktuatorja naprave za igro na srečo
RU2577201C2 (ru) * 2014-04-22 2016-03-10 Открытое Акционерное Общество "Информационные Технологии И Коммуникационные Системы" Способ генерации случайного числа с использованием компьютера (варианты)
US10079675B2 (en) 2015-04-20 2018-09-18 Certicom Corp. Generating cryptographic function parameters from a puzzle
US10361844B2 (en) 2015-04-20 2019-07-23 Certicom Corp. Generating cryptographic function parameters based on an observed astronomical event
US10375070B2 (en) 2015-04-20 2019-08-06 Certicom Corp. Generating cryptographic function parameters from compact source code
US10372419B2 (en) * 2017-04-18 2019-08-06 International Business Machines Corporation Trusted random number generation by a cloud server
US10812259B2 (en) * 2017-10-31 2020-10-20 International Business Machines Corporation Self-assembly based random number generator
RU2680367C1 (ru) * 2018-04-23 2019-02-19 Георгий Автандилович Гамбашидзе Система для транспортной лотереи
AU2021393370A1 (en) * 2020-12-04 2023-06-22 Commonwealth Scientific And Industrial Research Organisation Random data generator

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US641780A (en) * 1898-09-03 1900-01-23 Hermann A Klemm Overedge sewing-machine.
US4513386A (en) * 1982-11-18 1985-04-23 Ncr Corporation Random binary bit signal generator
US4545024A (en) * 1983-04-27 1985-10-01 At&T Bell Laboratories Hybrid natural random number generator
DE4213988A1 (de) * 1992-04-29 1993-11-04 Hechtenberg Rolf Rene Verfahren und vorrichtung zur gewinnung von zufallszahlen
CA2217916A1 (en) * 1996-10-09 1998-04-09 Dew Engineering And Development Limited Random number generator and method for same
DE19756386A1 (de) * 1997-12-18 1999-06-24 Secunet Security Networks Gmbh Verfahren zur Erzeugung von Zufallszahlen
GB9803055D0 (en) * 1998-02-12 1998-04-08 Nycomed Amersham Plc Method of and apparatus for generating random numbers
US6539410B1 (en) * 1999-03-17 2003-03-25 Michael Jay Klass Random number generator
US6371482B1 (en) * 2000-07-27 2002-04-16 Edgar Robert Hall, Jr. Method and apparatus for generating numbers to play in a lottery based on astronomical events
US6421780B2 (en) * 2000-08-14 2002-07-16 Clyde L. Tichenor System for creating high and low speed non-algorithmic random numbers for encryption/decryption
US6452538B1 (en) * 2000-09-16 2002-09-17 Robill Products Satellite system for monitoring space
US6456084B1 (en) * 2001-03-28 2002-09-24 Chung-Shan Institute Of Science And Technology Radiation test system

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103617020A (zh) * 2013-12-23 2014-03-05 乐得科技有限公司 一种应用程序中生成随机数的方法和设备
CN103617020B (zh) * 2013-12-23 2018-03-23 网易乐得科技有限公司 一种应用程序中生成随机数的方法和设备
CN110311723A (zh) * 2019-06-27 2019-10-08 上海航天测控通信研究所 基于定价策略的月球空间站通信系统计算资源分配方法
CN110311723B (zh) * 2019-06-27 2022-04-15 上海航天测控通信研究所 基于定价策略的月球空间站通信系统计算资源分配方法

Also Published As

Publication number Publication date
EP1618460A4 (en) 2008-10-29
RU2005135959A (ru) 2006-06-10
US20060235917A1 (en) 2006-10-19
CR8101A (es) 2006-04-27
WO2004095199A3 (en) 2005-03-03
RU2339073C2 (ru) 2008-11-20
EP1618460A2 (en) 2006-01-25
AU2004231962A1 (en) 2004-11-04
CA2523159A1 (en) 2004-11-04
WO2004095199A2 (en) 2004-11-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN1856760A (zh) 从天文事件生成随机数的系统和方法
Elbaz et al. Source counts from the 15 mu m ISOCAM Deep Surveys
Brandt et al. The Chandra Deep Field-North survey. VII. X-ray emission from Lyman break galaxies
Chan et al. Archetypal analysis of galaxy spectra
CN1771688A (zh) 用于加密和解密的装置和方法
CN101194437A (zh) 波形矩阵力学方法及装置
Route Radio-flaring ultracool dwarf population synthesis
Jackman et al. Assessing quasi‐periodicities in Jovian X‐ray emissions: Techniques and heritage survey
Perna et al. Host galaxies and electromagnetic counterparts to binary neutron star mergers across the cosmic time: detectability of GW170817-like events
Ueno et al. Chandra Observations of a Nonthermal Supernova Remnant Candidate AX J1843. 8–0352 and Its Surroundings
Thiele et al. Cosmological constraints from the Subaru Hyper Suprime-Cam year 1 shear catalogue lensing convergence probability distribution function
Davis et al. Chandra Observations of Point Sources in A2255
Dawson et al. Physical publicly verifiable randomness from pulsars
Zhang et al. Probing the near-horizon region of Cygnus X-1 with S u z a k u and N u S T A R
Shimizu et al. A field RNG experiment: Use of a digital RNG at movie theaters
T. Unbehaun, L. Mohrmann, S. Funk (members of the CTA Consortium) and the KM3NeT Collaboration km3net-pc@ km3net. de Unbehaun T. tim. unbehaun@ fau. de 1 c http://orcid. org/0000-0002-9667-8654 Mohrmann L. lars. mohrmann@ mpi-hd. mpg. de 2 d Funk S. 1 Aiello S. 3 Albert A. 4 58 Garre S. Alves 5 Aly Z. 6 Ambrosone A. 7 8 Ameli F. 9 Andre M. 10 Androutsou E. 11 Anghinolfi M. 12 Anguita M. 13 Aphecetche L. 14 Ardid M. 15 Ardid S. 15 Atmani H. 16 Aublin J. 17 Bagatelas C. 11 Bailly-Salins L. 18 Baret B. 17 du Pree S. Basegmez 19 Becherini Y. 17 Bendahman M. 16 17 Benfenati F. 20 21 Benhassi M. 7 22 Benoit DM 23 Berbee E. 19 Bertin V. 6 Biagi S. 24 Boettcher M. 25 Cabo M. Bou 26 Boumaaza J. 16 Bouta M. 27 Bouwhuis M. 19 Bozza C. 7 28 Bozza RM 7 8 Brânzaş H. 29 Bretaudeau F. 14 Bruijn R. 19 30 Brunner J. 6 Bruno R. 3 Buis E. 19 31 Buompane R. 7 22 Busto J. 6 Caiffi B. 12 Calvo D. 5 Campion S. 9 32 Capone A. 9 32 Carenini F. 20 21 Carretero V. 5 Cartraud T. 17 Castaldi P. 20 33 Cecchini V. 5 Celli S. 9 32 Cerisy L. 6 Chabab M. 34 Chadolias M. 1 Chen A. 35 Cherubini S. 24 36 Chiarusi T. 20 Circella M. 37 Cocimano R. 24 Coelho JAB 17 Coleiro A. 17 Coniglione R. 24 Coyle P. 6 Creusot A. 17 Cruz A. 38 Cuttone G. 24 Dallier R. 14 Darras Y. 1 De Benedittis A. 7 De Martino B. 6 Decoene V. 14 Del Burgo R. 7 Di Mauro LS 24 Di Palma I. 9 32 Díaz AF 13 Diego-Tortosa D. 24 Distefano C. 24 Domi A. 19 30 Donzaud C. 17 Dornic D. 6 Dörr M. 39 Drakopoulou E. 11 Drouhin D. 4 58 Dvornický R. 40 Eberl T. 1 Eddymaoui A. 16 van Eeden T. 19 Eff M. 1 van Eijk D. 19 El Bojaddaini I. 27 El Hedri S. 17 Enzenhöfer A. 6 Ferrara G. 24 36 Filipović MD 41 Filippini F. 20 21 Fusco LA 28 Gabriel J. 42 Gal T. 1 Méndez J. García 15 Soto A. Garcia 5 Oliver C. Gatius 19 Geißelbrecht N. 1 Ghaddari H. 27 Gialanella L. 7 22 Gibson BK 23 Giorgio E. 24 Girardi A. 9 Goos I. 17 Gozzini SR 5 Gracia R. 1 Graf K. 1 Guderian D. 59 Guidi C. 12 43 Guillon B. 18 Gutiérrez M. 44 van Haren H. 45 Heijboer A. 19 Hekalo A. 39 Hennig L. 1 Hernández-Rey JJ 5 Huang F. 6 Ibnsalih W. Idrissi 7 Illuminati G. 20 21 James CW 38 de Jong M. 19 46 de Jong P. 19 30 Jung BJ 19 Kalaczyński P. 47 Kalekin O. 1 Katz UF 1 Chowdhury NR Khan 5 Khatun A. 40 Kistauri G. 48 49 van der Knaap F. 31 Kouchner A. 17 50 Kulikovskiy V. 12 Kvatadze R. 49 Labalme M. 18 Lahmann R. 1 Larosa G. 24 Lastoria C. 6 Lazo A. 5 Le Stum S. 6 Lehaut G. 18 Leonora E. 3 Lessing N. 5 Levi G. 20 21 Clark M. Lindsey 17 Longhitano F. 3 Majumdar J. 19 Malerba L. 12 Mańczak J. 5 Manfreda A. 7 Marconi M. 12 43 Margiotta A. 20 21 Marinelli A. 7 8 Markou C. 11 Martin L. 14 Marzaioli F. 7 22 Mastrodicasa M. 9 32 Mastroianni S. 7 Miccichè S. 24 Miele G. 7 8 Migliozzi P. 7 Migneco E. 24 Mijakowski P. 47 Mitsou ML 7 Mollo CM 7 Morales-Gallegos L. 7 Morley-Wong C. 38 Mosbrugger A. 1 Moussa A. 27 Mateo I. Mozun 51 52 Muller R. 19 Musone MR 7 22 Musumeci M. 24 Nauta L. 19 Navas S. 44 Nayerhoda A. 37 Nicolau CA 9 Nkosi B. 35 Ó Fearraigh B. 19 30 Oliviero V. 7 8 Orlando A. 24 Oukacha E. 17 González J. Palacios 5 Papalashvili G. 48 Gomez EJ Pastor 5 Păun AM 29 Păvălaş GE 29 Martínez S. Peña 17 Perrin-Terrin M. 6 Perronnel J. 18 Pestel V. 52 Pestes R. 17 Piattelli P. 24 Poirè C. 28 Popa V. 29 Pradier T. 4 Pulvirenti S. 24 Quéméner G. 18 Quiroz C. 15 Rahaman U. 5 Randazzo N. 3 Razzaque S. 53 Rea IC 7 Real D. 5 Reck S. 1 Riccobene G. 24 Robinson J. 25 Romanov A. 12 43 Roscilli L. 7 Saina A. 5 Greus F. Salesa 5 Samtleben DFE 19 46 Losa AS ánchez 5 37 Sanguineti M. 12 43 Santonastaso C. 7 54 Santonocito D. 24 Sapienza P. 24 Schnabel J. 1 Schneider MF 1 Schumann J. 1 Schutte HM 25 Seneca J. 19 Sennan N. 27 Setter B. 1 Sgura I. 37 Shanidze R. 48 Shitov Y. 55 Šimkovic F. 40 Simonelli A. 7 Sinopoulou A. 3 Smirnov MV 1 Spisso B. 7 Spurio M. 20 21 Stavropoulos D. 11 Štekl I. 55 Taiuti M. 12 43 Tayalati Y. 16 Tedjditi H. 12 Thiersen H. 25 Tosta e Melo I. 3 36 Trocme B. 17 Tsagkli S. 11 Tsourapis V. 11 Tzamariudaki E. 11 Vacheret A. 18 Valsecchi V. 24 Van Elewyck V. 17 50 Vannoye G. 6 Vasileiadis G. 56 de Sola F. Vazquez 19 Verilhac C. 17 Veutro A. 9 32 Viola S. 24 Vivolo D. 7 22 Warnhofer H. 1 Wilms J. 57 de Wolf E. 19 30 Yousfi T. 27 Zarpapis G. 11 Zavatarelli S. 12 Zegarelli A. 9 32 Zito D. 24 Zornoza JD 5 Zúñiga J. 5 Zywucka N. 25 Prospects for combined analyses of hadronic emission from γ-ray sources in the Milky Way with CTA and KM3NeT
Eggl et al. The Rubin-Euclid Derived Data Products (DDPs) Working Group
Elbaz et al. Source counts from the 15 microns isocam deep surveys
Fornasini et al. The MOSDEF Survey: The Metallicity Dependence of X-ray Binary Populations at $ z\sim2$
Pimbblet et al. Random numbers from astronomical imaging
Rangel The relationship between obscured AGN and their host galaxies
Randall Processes affecting the dynamics and x-ray emission of galaxies and clusters of galaxies
Wang et al. Gamma-ray Mature Pulsars: Unidentified EGRET Sources, Possible TeV Sources and Radio Detectivity
Mosby Jr Finding signal in the noise: Analyzing low signal-to-noise galaxy spectra & optimizing the Robert Stobie Spectrograph's Near InfraRed detector system
Markoff et al. Fitting along the Fundamental Plane: New comparisons of jet physics across the black hole mass scale

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C02 Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001)
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication