(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 20221021473 3.X (22)申请日 2022.03.04 (71)申请人 中国工程物理研究院电子 工程研究 所 地址 621999 四川省绵阳市游仙区绵山路 64号 (72)发明人 陈鲲　姚尧　万永彪　黄锋　 王丕东　李栋　 (74)专利代理 机构 北京集佳知识产权代理有限 公司 11227 专利代理师 王燕 (51)Int.Cl. G06F 7/58(2006.01) G06F 21/71(2013.01) H04L 9/08(2006.01)H04L 9/32(2006.01) (54)发明名称 真随机数生成方法、 装置、 电子设备、 存储介 质及系统 (57)摘要 本申请公开了真随机数生成方法、 装置、 设 备、 介质及系统， 包括获取散斑图； 散斑图由随机 编码后光束经过光学物理不可克隆函数器件发 生相干多重散射而产生的散射光得到； 根据散斑 图的灰度信息将散斑图转换为第一数列； 根据安 全散列算法的输入数列长度， 将第一数列划分为 多个第二数列； 利用安全散列算法分别将多个第 二数列对应转换成多个随机数列； 组合多个随机 数列形成一个长随机数序列， 作为真随机数。 从 散斑图中提取随机数的后处理过程非常适用于 生成随机数， 使得提取效率高； 且熵源由经过光 学PUF器件发生相干多重散射产生的散射光得 到， 散斑图中携带的信息量足够多， 也可提升生 成效率。 权利要求书2页 说明书8页 附图5页 CN 114564171 A 2022.05.31 CN 114564171 A 1.一种真随机数生成方法， 其特 征在于， 包括： 获取散斑图； 其中， 所述散斑图由随机编码后光束经过光学物理不可克隆函数器件发 生相干多重 散射而产生的散射 光得到； 根据所述散斑图的灰度信息将所述散斑图转换为第一数列； 根据安全散列算法的输入数列长度， 将所述第一数列划分为多个第二数列； 利用安全散列算法分别将多个所述第二数列对应转换成多个随机数列； 组合多个所述随机数列形成一个长随机数序列， 作为真随机数。 2.如权利要求1所述的真随机数生成方法， 其特征在于， 所述根据安全散列算法的输入 数列长度， 将所述第一数列划分为多个第二数列之前， 还 包括： 确定所述散斑图的最小熵； 根据所述 最小熵和所述散斑图的像素深度， 确定所述真随机数的最优提取率； 根据所述第一数列中数据的数量和所述 最优提取率， 确定所述输入数列长度。 3.如权利要求2所述的真随机数生成方法， 其特征在于， 所述根据 所述最小熵和所述散 斑图的像素深度， 确定所述真随机数的最优提取率包括： 根据F＝E /D， 确定所述 最优提取率； 其中， F为 最优提取率， E为 最小熵， D为像素深度。 4.如权利要求1所述的真随机数生成方法， 其特征在于， 当所述散斑图的数量为多个 时， 所述组合多个所述随机数列形成一个长随机数序列包括： 将每个所述散斑图的多个所述随机数列组合 为一个长随机数子序列； 将多个所述长随机数子序列组合 为一个所述长随机数序列。 5.如权利要求1所述的真随机数生成方法， 其特 征在于， 所述获取散斑图包括： 获取彩色散斑图； 对所述彩色散斑图进行 灰度转换， 形成所述散斑图。 6.如权利要求1至5任一项所述的真随机数生成方法， 其特征在于， 所述根据所述散斑 图的灰度信息将所述散斑图转换为第一数列包括： 获取所述散斑图中每一个 像素的灰度值； 将每个所述灰度值 转换为进制数； 将多个所述进制数组合成所述第一数列。 7.一种真随机数生成装置， 其特 征在于， 包括： 获取模块， 用于获取散斑图； 其中， 所述散斑图由随机编码后光束经过光学物理不可克 隆函数器件发生相干多重 散射而产生的散射 光得到； 第一转换模块， 用于根据所述散斑图的灰度信息将所述散斑图转换为第一数列； 划分模块， 用于根据安全散列算法的输入数列长度， 将所述第一数列划分为多个第二 数列； 第二转换模块， 用于利用安全散列算法分别将多个所述第 二数列对应转换成多个随机 数列； 组合模块， 用于组合多个所述随机数列形成一个长随机数序列， 作为真随机数。 8.一种电子设备， 其特 征在于， 包括： 存储器， 用于存 储计算机程序；权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 114564171 A 2处理器， 用于执行所述计算机程序时实现如权利要求1至6任一项所述的真随机数生成 方法的步骤。 9.一种真随机数生成系统， 其特 征在于， 包括： 激光光源、 扩束镜、 预选器件、 光学物理不可克隆函数器件、 相机、 如权利要求8所述的 电子设备； 所述预选器件为空间光调制器或者数字微镜器件； 其中， 所述电子设备与所述相机连接， 所述扩束镜、 所述预选器件、 所述光学物理不可 克隆函数器件、 所述相机均位于所述激光光源发出的光束所在的光路上； 所述扩束镜、 所述 预选器件、 所述光学物理不可克隆函数器件、 所述相 机在所述光路上依 次远离所述激光光 源。 10.一种计算机可读存储介质， 其特征在于， 所述计算机可读存储介质上存储有计算机 程序， 所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求 1至6任一项 所述的真随机数生 成方 法的步骤。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 114564171 A 3