基于大气湍流传输激光散斑的真随机数提取研究

作者：刘中辉; 陈纯毅^*; 姚海峰; 潘石; 向磊; 娄岩; 倪小龙

来源：红外与激光工程, 2019, 48(12): 158-165.

• 激光通信
• 真随机数
• 可变帧频
• 大气湍流

为生成真随机数序列,提出了先将大气湍流传输中激光散斑图像作为随机数发生器的熵源,再采用变帧频采样方法进行提取随机数的算法。首先,为降低相邻激光散斑图像间高相关性对随机性的影响,提出了变帧频采样方法。其次,对实验数据进行处理,根据大气湍流造成激光光斑质心的随机抖动特征,对散斑图像划分灰度等级,编码和后处理等操作,从而提取随机数。最后,利用NIST测试工具对提取的随机序列进行实验分析,结果表明:该序列不仅达到真随机数的标准,而且序列的数量和随机性均高于等帧频采样方法生成的随机序列。此外,对激光散斑视频归一化方差与最优采样区间之间的关系进行分析,为进一步的研究提供重要依据。

• 单位
  电子信息工程学院; 长春理工大学