隨著全球信息化時(shí)代格局的形成,信息的網(wǎng)絡(luò)化已經(jīng)成為當(dāng)今信息社會(huì)重要的發(fā)展趨勢(shì)之一。信息的網(wǎng)絡(luò)安全已經(jīng)成為國(guó)家利益的重要組成部分,信息網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)已經(jīng)成為推動(dòng)社會(huì)經(jīng)濟(jì)和科技發(fā)展的重要戰(zhàn)略資源,構(gòu)筑信息安全基礎(chǔ)設(shè)施以及信息安全保障體系是我國(guó)在當(dāng)前科技發(fā)展中亟待解決的重要科學(xué)問(wèn)題之一。在信息網(wǎng)絡(luò)安全領(lǐng)域,為了保證信息在網(wǎng)絡(luò)上的安全傳輸,隨機(jī)數(shù)發(fā)生器（RNGs）是整個(gè)保密通信系統(tǒng)中必不可少的關(guān)鍵器件之一。作為當(dāng)今信息科學(xué)領(lǐng)域中的基礎(chǔ)物理構(gòu)件,近年來(lái)有關(guān)RNGs的研究得到了廣泛關(guān)注。隨著相關(guān)理論方法和實(shí)驗(yàn)技術(shù)的快速發(fā)展,基于各種物理現(xiàn)象的實(shí)用物理RNGs被相繼提出,其相關(guān)性能也得到了巨大提升。高速隨機(jī)數(shù)發(fā)生器的制備以及隨機(jī)密鑰在網(wǎng)絡(luò)上的安全分發(fā)研究,是當(dāng)今信息科學(xué)領(lǐng)域的前沿研究課題。不同于經(jīng)典理論中決定性的隨機(jī)數(shù)產(chǎn)生方法,基于量子力學(xué)原理的量子隨機(jī)數(shù)發(fā)生器（QRNGs）能夠產(chǎn)生真正意義上的物理隨機(jī)數(shù),是當(dāng)今RNGs領(lǐng)域最重要的研究方向之一。基于Bell非局域性測(cè)試,可以直接忽略所用器件的內(nèi)部工作特性,實(shí)現(xiàn)“與器件無(wú)關(guān)”的量子隨機(jī)數(shù)的制備。在后處理技術(shù)部分,量子隨機(jī)性放大技術(shù)能夠基于“不可信”的物... 

【文章來(lái)源】：西南交通大學(xué)四川省 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁(yè)數(shù)】：124 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【部分圖文】：

隨機(jī)數(shù)相關(guān)技術(shù)圖解：從器件到應(yīng)用

圖 1-2 隨機(jī)數(shù)發(fā)生器原理示意圖。. 1-2. Schematic diagram of random number genera個(gè)隨機(jī)數(shù)發(fā)生器實(shí)際上包括一個(gè)物理熵源以大的后處理技術(shù)，隨機(jī)性提取技術(shù)有著非常廣

信息處理技術(shù)：量子隨機(jī)性擴(kuò)展技術(shù)（Quantum Randomness Expansion, QRE）和量子隨機(jī)性放大技術(shù)（Quantum RandomnessAmplification, QRA）。如下圖1-3所示，兩種技術(shù)要實(shí)現(xiàn)的功能并不相同：在QRE技術(shù)中，輸入序列為一串長(zhǎng)度較短的隨機(jī)熵源，我們希望利用量子系統(tǒng)將其擴(kuò)展成一串更長(zhǎng)的隨機(jī)序列，此時(shí)主要處理的是隨機(jī)序列的長(zhǎng)度擴(kuò)展問(wèn)題；而在QRA技術(shù)中，輸入序列為弱隨機(jī)熵源（可以是經(jīng)典熵源，也可以是量子熵源），我們希望通過(guò)量子系統(tǒng)將該熵源的弱隨機(jī)性放大至強(qiáng)隨機(jī)性或者完全隨機(jī)性，此時(shí)人們主要關(guān)心的是輸入序列隨機(jī)性能的放大問(wèn)題。下面我們先簡(jiǎn)單介紹QRE技術(shù)的研究進(jìn)展，并在下一小節(jié)中介紹QRA技術(shù)的研究進(jìn)展情況。

【參考文獻(xiàn)】：
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