CN1879080A - 随机数生成方法及随机数生成装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种随机数生成方法及随机数生成装置，可以使用具有廉价且简易结构的装置，产生无秩序的随机数。其中，将来自规定的振荡器的噪声或信号输入到A/D转换器。接着，通过向从所述A/D转换器输出的值分配“0”或“1”，形成2进制序列。接着，以规定的位数划分所述2进制序列，生成n进制随机数。

Description

随机数生成方法及随机数生成装置

技术领域

本发明涉及一种随机数生成方法及随机数生成装置。

背景技术

完全无秩序且整体上出现频率相等的随机数被广泛利用于社会现象或物理现象的数值仿真等中。另外，随机数作为加密技术也起着重要的作用，因而在信息保护领域对其的需求也很大。现在，作为随机数的产生方法虽然开发出各种方法，但其大部分是基于算法的软件的伪随机数生成。

基于算法的随机数生成具有某种程度的可靠性并且可以高速地进行随机数生成，由于这一点而被广泛利用。但是，由于计算机只能取有限的信息，所以生成的随机数被证实具有周期性。因此，有时得不到正确的解或足够的安全性，因而人们期望确立一种更无秩序的随机数产生方法。

近年来，由于伴随硬件发展的处理速度的提高和可靠性的提高，人们开发出物理的随机数生成方法。例如，根据热电子噪声或放射性物质的裂变等物理现象生成的随机数是不可预测性高、理想的随机数序列。但是，这些方法多数需要昂贵的、大规模的装置。

发明内容

本发明的目的在于提供一种新的方法及装置，可以使用具有廉价且简易结构的装置，产生无秩序的随机数。

为了实现上述目的，本发明的随机数生成方法的特征在于，具有：

将来自规定的振荡器的噪声或信号输入到A/D转换器的步骤；

通过向从所述A/D转换器输出的值分配“0”或“1”，形成2进制序列的步骤；和

以规定的位数划分所述2进制序列，生成n进制随机数的步骤。

另外，本发明的随机数生成装置的特征在于，具备：

振荡器，用于生成规定的噪声或信号并使其振荡；

A/D转换器，用于对所述噪声或所述信号进行A/D转换；和

计算机，通过向从所述A/D转换器输出的值分配“0”或“1”，形成2进制序列，然后以规定的位数划分所述2进制序列，生成n进制随机数。

例如，说明利用由晶体振荡器产生的三角波并使用12比特长的2进制A/D转换器的情况。若使用所述A/D转换器的全部12比特长，则对所述三角波的波形振幅进行2¹²＝4096分割(4096步)。采样频率为1MHz时，采样间隔为1μs，所以根据式(1)、(2)，使所述A/D转换器的比特0，1，0，1…地交互输出的必要条件是，必须是具有约122Hz频率的波形(图1)。

(式1)

T＝1[μs]×4096×2＝8192[μs]     (1)

(式2)

$f=\frac{1}{T}=\frac{1}{8192\left[\mathrm{\μs}\right]}=122.1\left[\mathrm{Hz}\right]---\left(2\right)$

其成为随机数的必要条件是，在某时刻必须有最低1步范围的振幅变动。换言之，如果将其置换成时间变动来考虑，则成为随机数的必要条件是，在1周期(8192μs)中，必须有最低相当于采样间隔的1μs的时间变动。为此的时间变化量根据式(3)可表示为约122×10^-6。

(式3)

$\frac{1\left[\mathrm{\μs}\right]}{8192\left[\mathrm{\μs}\right]}=122\×{10}^{-6}---\left(3\right)$

若将该时间变化量置换成频率变动，则频率和时间宽度具有倒数关系，所以成为随机数的必要条件是，频率变化率根据式(4)约为122×10^-6。

(式4)

${(1+122\×{10}^{-6})}^{-1}\≅1-122\×{10}^6---\left(4\right)$

使如上所述的采样间隔为1μs、比特长为12比特进一步一般化，并设采样间隔为1s、比特长为n比特。这时，上述式(2)可如式(5)那样写出来。

(式5)

$f=\frac{{10}^6}{l\·2^{(n+1)}}\left[\mathrm{Hz}\right]---\left(5\right)$

如果信号的频率与式(5)表示的频率相比足够高，则式(4)所示的、作为生成随机数的必要条件的频率变化率变得足够大。因此，在上述频率变化率与上述晶体振荡器的频率稳定度相比足够大时，通过将上述晶体振荡器产生的通常的信号取入到上述A/D转换器中，所述信号进行A/D转换后的比特就成为“0”和“1”随机地排列。因此，通过向“0”分配“0”或“1”的数值、向“1”分配“1”或“0”的数值，可得到随机的2进制序列，并且通过以规定的位数划分该2进制序列，可得到对应于划定位数的n进制随机数。

换言之，通过使用A/D转换器并从规定的振荡器适当导入足够高的频率的信号，可在A/D转换后形成随机的2进制序列，基于此可生成作为目的的随机的n进制随机数。

在本发明的最佳方式中，来自所述A/D转换器的输出值使用通过A/D转换得到的最下位比特。由于所述最下位比特的波动大，所以来自所述A/D转换器的输出值变得更随机，从而可使所述2进制序列成为随机序列。结果进一步提高了以规定位数划分所述2进制序列后得到的n进制随机数的随机性。

另外，在本发明的其它最佳方式中，使用规定的调制器向应输入到所述A/D转换器的所述信号附加频率、相位及振幅中至少1种的调制。这种情况下，由于向所述信号本身附加了某种程序的随机性，所以通过所述A/D转换器后的所述输出值变得更随机。结果，所述2进制序列进而可使所述n进制随机数的随机性进一步提高。

作为所述A/D转换器，可以使用输出为2进制的转换器。这种情况下，如上所述，通过向所述输出值的“0”分配“0”或“1”的数值、向所述输出值的“1”分配“1”或“0”的数值，形成所述2进制序列。

另外，所述A/D转换器可以使用输出为m进制的转换器(m为4以上的偶数)。这种情况下，通过向所述输出值的奇数值分配“0”或“1”的数值、向所述输出值的偶数值分配“1”或“0”的数值，形成所述2进制序列。

而且，所述A/D转换器可以使用输出为m进制的转换器(m为3以上的奇数)。这种情况下，利用所述输出值的从“0”到“m-2”的数值，如果所述数值是奇数值，则分配“0”或“1”的数值，如果所述数值是偶数值，则分配“0”或“1”的数值，从而可形成所述2进制序列。另外，利用所述输出值的从“1”到“m-1”的数值，如果所述数值是奇数值，则分配“0”或“1”的数值，如果所述数值是偶数值，则分配“1”或“0”的数值，从而可形成所述2进制序列。

如上所述，根据本发明，可提供一种使用具有廉价且简易结构的装置、产生更无秩序的随机数的新方法、以及适用于所述方法的装置。

附图说明

图1是表示振荡器产生的三角波的一个例子的图。

图2是概略地表示本发明的随机数生成方法中使用的装置的一个例子的图。

图3是概略地表示本发明的随机数生成方法中使用的装置的其它例子的图。

图4是图3的装置中使用的散粒噪声产生电路的电路图的一个例子。

图5是表示来自振荡器的振荡频率与检定通过率的关系的曲线图。

图6同样是表示来自振荡器的振荡频率与检定通过率的关系的曲线图。

图7是表示采样频率与检定通过率的关系的曲线图。

图8是表示本发明中使用的乘法电路的一个例子的图。

图9是表示使用图8所示的乘法电路来生成随机数时的检定率的曲线图。

具体实施方式

下面，基于最佳实施方式，详细说明本发明的细节以及其它特征及优点。

图2是概略地表示本发明的随机数生成方法中使用的装置的一个例子的图。在图2中，随机数生成装置10具有作为信号生成单元的振荡器11、A/D转换器12和计算机13。从振荡器11生成例如三角波及正弦波等规定信号并使其振荡，然后导入A/D转换器12内，实施规定的A/D转换后，输出规定值。振荡器11可由晶体振荡器、LC振荡器或CR振荡器等构成。

A/D转换器12可使用任意的m进制的A/D转换器。在由2进制的A/D转换器构成时，其输出值为2进制数，输出“0”或“1”的数值。在由m进制(m≥3)的A/D转换器构成时，其输出值为m进制数，输出从“0”到“m-1”的数值。

因此，在使用2进制的A/D转换器时，通过向其输出值的“0”分配“0”或“1”、向输出值的“1”分配“1”或“0”，可得到2进制序列。因此，通过以规定的位数来划分该2进制序列，可生成对应于该划定位数的n进制随机数。

另外，在使用m＝2n(n为2以上的整数)进制的A/D转换器、即4以上的偶数进制数的A/D转换器时，通过向其输出值的奇数值分配“0”或“1”的数值、向上述输出值的偶数值分配“1”或“0”的数值，可得到上述2进制序列。因此，如上所述，通过以规定的位数来划分上述2进制序列，可生成对应于该划定位数的n进制随机数。

并且，在使用m＝2n-1(n为2以上的整数)进制的A/D转换器、即3以上的奇数进制数的A/D转换器时，利用其输出值的从“0”到“m-2”的数值，如果所述数值为奇数值，则分配“0”或“1”的数值，如果所述数值为偶数值，则分配“1”或“0”的数值，从而可得到上述2进制序列。这种情况下也可以通过以规定的位数来划分上述2进制序列，生成对应于该划定位数的n进制随机数。

另外，在使用3以上的奇数进制数时，利用所述输出值的从“1”到“m-1”的数值，同样地，如果所述数值为奇数值，则分配“0”或“1”的数值，如果所述数值为偶数值，则分配“1”或“0”的数值，从而可得到上述2进制序列，与上述同样地生成n进制随机数。

不管在使用2进制的A/D转换器、或使用m进制的A/D转换器的哪种情况下，都通过A/D转换从A/D转换器12输出多个数值(比特)。因此，使用2进制的A/D转换器时的输出值“0”或“1”、或使用m进制时的奇数输出值及偶数输出值、以及从“0”到“m-1”的输出值可使用任意比特的输出值。

但是，特别使用最下位的比特，由于所述最下位比特的波动大，所以来自上述A/D转换器的输出值变得更随机，从而可使上述2进制序列成为随机的序列。结果进一步提高了通过以规定位数划分上述2进制序列得到的上述n进制随机数的随机性。

以上说明的包含最下位比特的适当的比特选择、2进制序列的形成、以及作为目的的n进制随机数的生成由设置在A/D转换器12后方的计算机13来执行。

另外，可以使用通过A/D转换得到的多个比特，并且使用对应的每个比特的、随着时间经过得到的变动值，来代替上述的最下位比特。下面说明该情况的具体例子。

将A/D转换器输出的内容从最下位的位开始向上位的位表示为r0、r1、r2、…，将时刻的经过表示为t0、t1、t2、t3…。例如，在表示最下位的位在时刻t0、t1、t2、t3的值时，为r0，0、r0，1、r0，2、r0，3。同样地，在表示最下位的位之上的位在时刻t0、t1、t2、t3的值时，为r1，0、r1，1、r1，2、r1，3。此前所述的随机数的生成方法是，向例如r0，0、r0，1、r0，2、r0，3…的值按规则分配“0”或“1”，从而形成2进制序列。现在，即使设LC振荡器的频率为3MHz，A/D转换器的采样速度为20MHz，也可以实现使NIST的统计性加密用随机数检定FIPS140-2为100％合格的性能(NIST：国家标准技术研究所(美国)：National Institute of Standards and Technology、FIPS：联邦信息处理标准(美国)：Federal Information Processing Standards)。即，原理上在1秒钟内可生成2千万个安全的加密用随机数。

并且，可以使用A/D转换器输出的多个(m个)位，利用上述方法针对对应的每个位生成随机数序列。这样，与在一定时间内仅使用一位的方法相比，可得到m倍的加密用2进制随机数序列。例如，如果m＝3，则在一定时间内可形成对应于r0，0、r0，1、r0，2、r0，3…的2进制随机数序列、对应于r1，0、r1，1、r1，2、r1，3…的2进制随机数序列、和对应于r2，0、r2，1、r2，2、r2，3…的2进制随机数序列。在该例中，生成了3倍的加密用随机数。

另外，作为别的方法，只要通过组合在某时刻tn的A/D转换器的m个位的输出r0n、r1n、r2n、…rmn，来形成对应于该值的2进制随机数序列，就可得到m个随机数。如果在各时刻都执行该方法，则可形成在一定时间内仅使用1位时的m倍长度的加密用2进制序列。通过改变位的组合方法，可以生成在统计性加密用随机数检定FIPS140-2中容易合格的随机数。通过按时刻来改变位的组合方法，可以生成在统计性加密用随机数检定FIPS140-2中容易合格的随机数。也可以不仅改变位的组合顺序，还通过随机地执行使用或不使用某个位，来生成容易合格的随机数。

另外，在本发明中，如图2的虚线所示，可在振荡器11及A/D转换器12之间设置调制器17。调制器17可由频率调制器、相位调制器以及振幅调制器中的至少一个构成。

通过使用频率调制器、相位调制器以及振幅调制器，可以分别对从振荡器11发出的信号的频率、相位及振幅进行调制。这种情况下，由于向上述信号本身附加某种程度的随机性，所以通过A/D转换器12之后的输出值变得更为随机。结果，可进一步提高通过向上述输出值分配“0”或“1”得到的2进制序列以及作为结果的n进制随机数的随机性。

作为频率调制器、相位调制器及振幅调制器，分别可使用例如(“电子电路”、樱庭一郎著、森北出版)中公开的、公知的调制器。具体地说，作为上述频率调制器，可以使用包含LC振荡电路的调制器。作为上述相位调制器，可以使用包含规定的相位电路的调制器。作为上述振幅调制器，可以使用包含基极调制电路或集电极调制电路的调制器。作为这些调制器的输入信号，例如可以使用图4的散粒噪声产生电路的输出。

图3是概略地表示本发明的随机数生成方法中使用的装置的其它例子的图。图3所示的随机数生成装置20具备：直流电源24、散粒噪声产生电路21、A/D转换器22和计算机23。A/D转换器22与图1所示的例子相同，可以由2进制或m进制(m为4以上的偶数或3以上的奇数)的A/D转换器构成。另外，计算机23可由与计算机13相同的装置构成。散粒噪声产生电路21例如可以使用图4所示的电路结构。在这种情况下，直流电源24以及散粒噪声产生电路21用作振荡器。

在图3所示的随机数生成装置中，直流电源24向散粒噪声产生电路21施加例如±12v的直流电压。于是，散粒噪声产生电路21生成规定的噪声并使其振荡，将其导入到A/D转换器22中，实施规定的A/D转换后输出规定的值。

来自A/D转换器22的输出值如上所述因其种类的不同而不同，在使用2进制的A/D转换器时，输出“0”或“1”，形成基于此的2进制序列，进而生成n进制随机数。在使用m进制的A/D转换器时，输出从“0”到“m-1”的数值，向每个奇数值及偶数值分配“0”或“1”的数值，从而形成2进制序列，进而形成n进制随机数。

另外，在这种情况下，与上述同样，最好也使用从A/D转换器22输出的比特中的最下位比特。另外，最好是如图中虚线所示，设置调制器27。由此，如与图1相关联的说明，可以得到更随机的n进制随机数。

调制器27可以由与调制器17相同的部件构成。另外，散粒噪声产生电路可以使用图4所示电路以外的电路，也可以使用散粒噪声产生电路以外的噪声产生电路。

另外，可以使用D/A转换器来代替图3所示的散粒噪声产生电路，并使用来自该转换器的输出作为应向A/D转换器22输入的信号。这种情况下，使用规定的计算机来代替直流电源24，通过对来自该计算机的数字信号进行D/A转换，转换成模拟信号。

作为上述数字信号，可以是物理随机数或公式随机数。另外，也可以按时间序列输出任意的文本文件、声音、乐器、电子乐器、图像等信号或文件。或者，也可以将上述计算机内的电路的任意点(场所)的数字信号输入到上述D/A转换器中，转换成模拟信号。

这样，若将来自上述计算机的各种信号输入到D/A转换器中，则其输出相当随机，如果采样速度慢，则有可能成为物理随机数。另外，通过将上述信号用作其他信号的调制信号等，来与所述其他信号相结合，结合后得到的信号的随机性变得特别高，所以可充分提高采样速度。因此，在通过将上述结合信号输入到A/D转换器来生成随机数时，可以形成在所述A/D转换器的上位比特之前通过检定的随机数，从而可实现随机数的高速化。

另外，在图1～图3所示的任意一个例子中，可将来自振荡器的三角波及正弦波、来自散粒噪声产生电路的噪声信号、来自D/A转换器的输出信号在经过微分电路或高通滤波器中的至少一个后，输入到A/D转换器中。这样，通过经过微分电路或高通滤波器，可取出上述信号中的高通频率，所以上述信号中的噪声分量增大，输入A/D转换器中后生成随机数时的随机性增大。结果，可以形成在A/D转换器的上位比特之前通过检定的随机数，从而可实现随机数的高速化。

实施例

下面，通过实施例具体地说明本发明的特征、优点及效果。得到的随机数的评价采用当前最严格的NIST(National Institute ofStandards and Technology)的FIPS140-2[4]中示出的统计学的随机数生成测试。

(实施例1)

<利用晶体振荡器的随机数生成>

(1)使用三角波的情况

设以晶体振子为基准的振荡器(晶体振荡器：NFCORPORATION WAVE FACTORY 1946(NF有限公司波工厂1946))的输出为-4.95～+4.95V的三角波，利用12比特长、2进制A/D转换对该信号进行A/D转换，然后取入计算机。这时，采样频率为1MHz。图5中示出上述振荡器的振荡频率与检定通过率的关系。图的横轴表示振荡频率，纵轴表示检定通过率。从图5可知，如果振荡频率为约15KHz以上，则几乎100％通过检定。

(2)使用正弦波的情况

使用与上述(1)相同的晶体振荡器，设其输出为-4.95～+4.95V的正弦波。另外，采样频率为1MHz。图6中示出此时的晶体振荡器的振荡频率与检定通过率的关系。从图6可知，正弦波与三角波比较，以更低的振荡频率通过检定。

(实施例2)

<利用散粒噪声产生电路的随机数生成>

利用12比特长的2进制A/D转换对来自图4所示的散粒噪声产生电路的输出进行A/D转换，然后取入计算机中。从取入的数据的下位比特开始依次为r0、r1、r2…。使用20,000个r0为1组，表示为r0(20000)，以下使用20,000个r1为1组，表示为r1(20000)。图7中示出对这些数据列改变采样频率时的、采样频率与检定通过率的关系。从图7可知，越使用下位比特，越在高采样频率之前维持高的检定通过率，最下位比特r0尤为显著。

以上，一边举出具体例子一边根据发明的实施方式详细地说明了本发明，但本发明不限于上述内容，只要不脱离本发明的范畴，可以进行一切变形或变更。

例如，可以使用多台用于生成规定的噪声或信号并使其振荡的振荡器，并在结合它们的输出后输入到A/D转换器中，从而可实现随机数生成的高速化。

作为上述结合方法，考虑取和的方法、取差的方法、相乘的方法。尤其是，由于相乘的方法产生复杂的信号，所以由最下位的位之上的位生成的随机数序列的检定容易通过。

作为例子，考虑2个正弦波信号。在设各信号的频率为f1、f2时，通过乘法电路后的输出分量除f1、f2之外，还输出2f1、2f2、f1+f2、f1～f2。如果2个信号是噪声，则由于噪声包含很多的频率分量，所以通过乘法电路后的输出包含非常多的复杂信号。若将这些输出输入到A/D转换器中，则由比最下位的位之上的位还靠上的位生成的随机数序列的检定容易通过。

并且，若使用用于生成3个以上的噪声或信号并使其振荡的振荡器，则可从乘法电路得到包含更复杂的信号的输出，从而由更上位的位生成的随机数序列的检定容易通过。

另外，如果如上所述用取和的方法、取差的方法、相乘的方法来结合用噪声分别对多个信号进行调制后得到的信号，则可进一步使随机数生成速度。

这样，若可以使用最下位的位之上的多个位，则随机数生成速度相应于可使用的位数而加快。通常，在为了加快随机数生成速度而使A/D转换器的采样频率变成10倍时，费用也变成10倍，但在使用乘法电路的方法中，费用增加很少，所以实用化的优点大。

作为乘法电路，可以使用专用的IC NJM1496。作为取和或取差的方法，可以使用运算放大器(例如741)。在以高频率取和的情况下，可以向晶体管或FET的输入直接加入多种噪声或信号。

另外，上述相乘可使用乘法电路或包含非线性元件的混频电路来执行。这时从上述振荡器产生的信号相互施加在上述非线性元件上，生成其他频率的信号。使用乘法电路或混频电路等来执行乘法，从而在所生成的信号分量中包含所输入的源信号各自的平方波、所输入的源信号的和或差、所输入的源信号本身等。结果，所生成的信号分量的随机性比源信号还强。另外，上述混频电路中包含的上述非线性元件除了2次方特性之外，还具有3次方特性及4次方特性。因此，生成当初不存在的多个信号分量，随机性变得更强。

因此，在通过A/D转换器生成随机数时，可生成在所述A/D转换器的上位比特之前通过检定的随机数，从而可以实现随机数的进一步高速化。

图8是表示上述乘法电路的一个例子的电路图，图9是表示使用图8所示的乘法电路生成随机数时的检定率的曲线图。可知，利用图8所示的乘法电路，可以在高次比特之前显示出足够的检定通过率，从而生成随机数。

另外，作为上述非线性元件，可举出二极管或晶体管等，作为上述混频电路，可举出按B级或C级使上述非线性元件动作的电路等。另外，该B级或C级的动作记载于上述“电子电路”(樱庭一郎著、森北出版)等中。

产业上的利用领域

本发明的随机数生成方法及随机数生成装置可用于社会现象或物理现象的数值仿真等中。另外，也可用作信息保护领域中的加密技术。

Claims (28)

1、一种随机数生成方法，其特征在于，具有：

将来自规定的振荡器的噪声或信号输入到A/D转换器的步骤；

通过向从所述A/D转换器输出的值分配“0”或“1”，形成2进制序列的步骤；和

以规定的位数划分所述2进制序列，生成n进制随机数的步骤。

2、根据权利要求1所述的随机数生成方法，其特征在于：

所述A/D转换器的输出是2进制，通过向所述输出值的“0”分配“0”或“1”的数值、向所述输出值的“1”分配“1”或“0”的数值，形成所述2进制序列。

3、根据权利要求1所述的随机数生成方法，其特征在于：

所述A/D转换器的输出是m进制，其中m是4以上的偶数，通过向所述输出值的奇数值分配“0”或“1”的数值、向所述输出值的偶数值分配“1”或“0”的数值，形成所述2进制序列。

4、根据权利要求1所述的随机数生成方法，其特征在于：

所述A/D转换器的输出是m进制，其中m是3以上的奇数，利用所述输出值的从“0”到“m-2”的数值，如果所述数值是奇数值，则分配“0”或“1”的数值，如果所述数值是偶数值，则分配“1”或“0”的数值，从而形成所述2进制序列。

5、根据权利要求1所述的随机数生成方法，其特征在于：

所述A/D转换器的输出是m进制，其中m是3以上的奇数，利用所述输出值的从“1”到“m-1”的数值，如果所述数值是奇数值，则分配“0”或“1”的数值，如果所述数值是偶数值，则分配“1”或“0”的数值，从而形成所述2进制序列。

6、根据权利要求1～5中任意一项所述的随机数生成方法，其特征在于：

来自所述A/D转换器的输出值使用通过A/D转换得到的最下位比特。

7、根据权利要求1～5中任意一项所述的随机数生成方法，其特征在于：

来自所述A/D转换器的输出值使用通过A/D转换得到的多个比特，并且使用对应的每个比特的、随着时间经过得到的变动值。

8、根据权利要求7所述的随机数生成方法，其特征在于：

在所述多个比特的整体上结合根据所述对应的每个比特的所述变动值得到的2进制序列，根据通过该结合得到的2进制序列，生成所述n进制随机数。

9、根据权利要求1～8中任意一项所述的随机数生成方法，其特征在于：

所述振荡器是多个振荡器，结合来自各振荡器的输出，输入到所述A/D转换器。

10、根据权利要求9所述的随机数生成方法，其特征在于：

所述输出的结合使用取和的方法、取差的方法以及相乘的方法中的至少一种方法来执行。

11、根据权利要求10所述的随机数生成方法，其特征在于：

所述相乘使用包含乘法电路或非线性元件的混频电路来执行。

12、根据权利要求1～8中任意一项所述的随机数生成方法，其特征在于：

所述振荡器生成三角波、正弦波、散粒噪声以及D/A转换器输出中的至少一种。

13、根据权利要求12所述的随机数生成方法，其特征在于：

所述三角波、所述正弦波、所述散粒噪声以及所述D/A转换器输出经过微分电路以及高通滤波器中的至少一个后，输入到所述A/D转换器。

14、根据权利要求1～13中任意一项所述的随机数生成方法，其特征在于：

向所述信号附加频率、相位以及振幅中至少一种的调制。

15、一种随机数生成装置，其特征在于，具备：

振荡器，用于生成规定的噪声或信号并使其振荡；

A/D转换器，用于对所述噪声或所述信号进行A/D转换；和

计算机，通过向从所述A/D转换器输出的值分配“0”或“1”，形成2进制序列，然后以规定的位数划分所述2进制序列，生成n进制随机数。

16、根据权利要求15所述的随机数生成装置，其特征在于：

所述A/D转换器的输出是2进制，在所述计算机中，通过向所述输出值的“0”分配“0”或“1”的数值、向所述输出值的“1”分配“1”或“0”的数值，形成所述2进制序列。

17、根据权利要求15所述的随机数生成装置，其特征在于：

所述A/D转换器的输出是m进制，其中m是4以上的偶数，在所述计算机中，通过向所述输出值的奇数值分配“0”或“1”的数值、向所述输出值的偶数值分配“1”或“0”的数值，形成所述2进制序列。

18、根据权利要求15所述的随机数生成装置，其特征在于：

所述A/D转换器的输出是m进制，其中m是3以上的奇数，在所述计算机中，利用所述输出值的从“0”到“m-2”的数值，如果所述数值是奇数值，则分配“0”或“1”的数值，如果所述数值是偶数值，则分配“1”或“0”的数值，从而形成所述2进制序列。

19、根据权利要求15所述的随机数生成装置，其特征在于：

所述A/D转换器的输出是m进制，其中m是3以上的奇数，在所述计算机中，利用所述输出值的从“1”到“m-1”的数值，如果所述数值是奇数值，则分配“0”或“1”的数值，如果所述数值是偶数值，则分配“1”或“0”的数值，从而形成所述2进制序列。

20、根据权利要求15～19中任意一项所述的随机数生成装置，其特征在于：

来自所述A/D转换器的输出值使用通过A/D转换得到的最下位比特。

21、根据权利要求15～20中任意一项所述的随机数生成装置，其特征在于：

来自所述A/D转换器的输出值使用通过A/D转换得到的多个比特，并且使用对应的每个比特的、随着时间经过得到的变动值。

22、根据权利要求21所述的随机数生成装置，其特征在于：

在所述多个比特的整体上结合根据所述对应的每个比特的所述变动值得到的2进制序列，根据通过该结合得到的2进制序列，生成所述n进制随机数。

23、根据权利要求15～22中任意一项所述的随机数生成装置，其特征在于：

所述振荡器是多个振荡器，结合来自各振荡器的输出，输入到所述A/D转换器。

24、根据权利要求23所述的随机数生成装置，其特征在于：

所述输出的结合使用取和的方法、取差的方法以及相乘的方法中的至少一种方法来执行。

25、根据权利要求24所述的随机数生成装置，其特征在于：

所述相乘使用包含非线性元件的混频电路来执行。

26、根据权利要求15～22中任意一项所述的随机数生成装置，其特征在于：

所述振荡器生成三角波、正弦波、散粒噪声以及D/A转换器输出中的至少一种。

27、根据权利要求26所述的随机数生成装置，其特征在于：

所述三角波、所述正弦波、所述散粒噪声以及所述D/A转换器输出经过微分电路以及高通滤波器中的至少一个后，输入到所述A/D转换器。

28、根据权利要求15～27中任意一项所述的随机数生成装置，其特征在于：

向所述信号附加频率、相位以及振幅中至少一种的调制。

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