一种随机数生成方法及生成装置制造方法及图纸

本申请涉及一种随机数的生成方法，包括：获取第一分布式独立源准周期信号；基于所述第一分布式独立源准周期信号确定第一待处理信号；采集所述第一待处理信号的相位；根据所述第一待处理信号的相位确定第一随机数。

A random number generating method and device

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】一种随机数生成方法及生成装置
本申请属于计算机领域，特别涉及一种随机数的生成方法及生成装置。
技术介绍
目前密码学、区域链、计算机仿真等
大量依赖随机数的生成，人们已经研发了众多方法来生成随机数。然而，这些方法所生成的随机数大多为伪随机数，当伪随机数生成一定数量时，最终会出现重复序列；而且将会有一些序列无法产生。现有方案大多利用单点准随机现象进行时序物理特征采样来实现随机数生成。单一物理系统必然存在内在相关性，而且，由于采样率稳定，单一物理系统的“源”的构成也相对稳定，因此，产生的数据分布一定具有某种特征，为伪随机数。随着传感和通信技术的发展，以及互联网和物联网相关产业的成熟，分布式大数据采集已在很多应用场景中得到推广，成为一种常见的数据采集模式。这种采集模式往往针对在地域上分布广泛且相互独立的数据源采集海量信息数据，通过有线或无线通信网络将采集到的数据传输到后台进行集中处理。但是如何将分布式大数据采集与随机数的生成很好地结合，生成真正的独立不相关的随机数，目前还是一个问题。
技术实现思路
本申请的一个实施例，提供了一种基于分布式独立源的随机数生成方法。方法具体包括：获取第一分布式独立源准周期信号；基于所述第一分布式独立源准周期信号确定第一待处理信号；采集所述第一待处理信号的相位；根据所述第一待处理信号的相位确定第一随机数。本申请的一个实施例，提供了一种随机数生成装置，其中，包括：传感器，用于采集第一分布式独立源准周期信号；存储器，存储有计算机随机数生成程序；以及处理器，与所述传感器和存储器连接，当所述计算机随机数生成程序被所述处理器执行时，使得所述处理器执行如前述任意一种方法。本申请的一个实施例还提供了一种电子设备，包括：处理器；以及存储器，存储有计算机指令，当所述计算机指令被所述处理器执行时，使得所述处理器执行前述任一种方法。本申请的一个实施例还提供了一种非瞬时性计算机存储介质，存储有计算机程序，当所述计算机程序被一个或多个处理器执行时，使得所述处理器执行前述任意一种方法。由于在上述随机数生成方法、装置、电子设备和非瞬时性计算机存储介质中所包含的程序均采用分布式独立源准周期信号作为信号源，生成随机数。由于该信号具有以下特征：信号质量可检查；信号源具体构造细节不可复制；当信号源之间具有足够的时空独立性时，不会有其它信息的同步干扰；信号源可确认独立性；信号源经历的历史无法复制，且差异巨大；无需独立建设专用系统；信号源信号变化不可预测，所以利用本申请的实施例中的方法、装置、电子设备和非瞬时性计算机存储介质可以产生真随机数。附图说明图1a为本申请的一个实施例，随机数生成方法1000的流程示意图。图1b为本申请的一个实施例，随机数生成方法1000的步骤S110的分解步骤流程示意图。图1c为本申请的一个实施例，随机数生成方法1000的步骤S130的分解步骤流程示意图。图1d为本申请的一个实施例，随机数生成方法1000的步骤S132的分解步骤流程示意图。图1e为本申请的一个实施例，随机数生成方法1000的信号f1(t)、信号f1’(t)和信号g1(t)的波形示意图。图1f为本申请的一个实施例，随机数生成方法1000的步骤S136的分解步骤流程示意图。图1g为本申请的一个实施例，随机数生成方法1000的信号p(t)的波形示意图。图2为本申请的一个实施例，随机数生成方法2000的流程示意图。图3为本申请的一个实施例，随机数生成方法3000的流程示意图。图4a为本申请的一个实施例，随机数生成装置4000的组成示意图。图4b为本申请的一个实施例，随机数生成装置4000的一种组成示意图。具体实施方式以下通过特定的具体实施例来说明本专利技术所公开的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所公开的内容了解本专利技术的优点与效果。本专利技术可通过其他不同的具体实施例加以施行或应用，本说明书中的各项细节也可基于不同观点与应用，在不偏离本专利技术的精神下进行各种修饰与变更。另外，本专利技术的附图仅为简单示意说明，并非依实际尺寸的描绘，予以声明。以下的实施方式将进一步详细说明本专利技术的相关
技术实现思路
，但所公开的内容并非用以限制本专利技术的技术范围。本申请的实施例中，所采集的源信号一般是准周期信号，例如人的呼吸、心跳等生物特征信号，这些信号即使不是严格地属于周期信号，但是由于其接近于周期信号，故可以归类为准周期信号。这些信号可来自于目前广泛应用的实时运动监测、睡眠监测等设备，由于这些设备通常分布于医院、用户家中，因此其属于分布式的设备，因此得到的信号是分布式信号。各设备采集的对象各自独立，互不相关，因此属于独立源。本申请的多个实施例通过相位提取的方法从采集的信号中产生随机数候选，再以一定规则选取出所需的随机数序列。区别于传统的基于单一数据源的随机数生成方法，这种新的技术利用了分布式多数据源之间相互独立不相关的特点，因此产生真正的独立不相关随机数。下面对本申请的各个实施例进行详细介绍。如图1a所示为本申请的一个实施例，该实施例适用于准周期信号中只具有单一频率成分的情况，随机数生成方法1000的流程示意图。方法1000包括：步骤S110、步骤S120、步骤S130和步骤S140。其中：步骤S110，获取分布式独立源准周期信号集合{fi(t)}，以其中某一独立源的信号(记为f0(t))为例介绍后续处理方法。步骤S120，基于信号f0(t)确定第一待处理信号f1(t)。步骤S130，提取第一待处理信号f1(t)的相位Ph1。步骤S140，对第一待处理信号f1(t)的相位Ph1进行归一化，使Ph1在[0,1)即大于等于0且小于1范围内。可选地，独立源准周期信号f0(t)可以是生物体征信号。进一步地，独立源准周期信号f0(t)可以是人体的呼吸信号、心电信号、脉搏信号等。也可以是其他动物的呼吸信号、心电信号、脉搏信号等。如图1b所示可选地，步骤S110可以包括，步骤S112和步骤S114。其中：步骤S112，采集独立源准周期信号f0(t)。步骤S114，判断独立源准周期信号f0(t)是否稳定。如果判断结果为否，则返回步骤S112继续采集。可选地，步骤S120可以是，把准周期信号f0(t)作为第一待处理信号f1(t)。可选地，步骤S130可以是，根据第一待处理信号f1(t)的过零点时刻或者第一待处理信号f1(t)的峰值时刻，确定第一待处理信号f1(t)的相位Ph1。如图1c所示，作为一种可选方案，步骤S130还可以包括：步骤S132，确定第一待处理信号f1(t)的包络g1(t)。步骤S136，根据包络g1(t)和第一待处理信号f1(t)，确定第一待处理信号f1(t)的相位Ph1。如图1d和图1e所示，进一步地，步骤S132可以包括步骤S133和步骤S134。其中：步骤S133，对第本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种随机数的生成方法，包括：/n获取第一分布式独立源准周期信号；/n基于所述第一分布式独立源准周期信号确定第一待处理信号；/n采集所述第一待处理信号的相位；/n根据所述第一待处理信号的相位确定第一随机数。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种随机数的生成方法，包括：
获取第一分布式独立源准周期信号；
基于所述第一分布式独立源准周期信号确定第一待处理信号；
采集所述第一待处理信号的相位；
根据所述第一待处理信号的相位确定第一随机数。


2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述基于所述第一分布式独立源准周期信号确定第一待处理信号包括：
将所述第一分布式独立源准周期信号直接用作为所述第一待处理信号。


3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述基于所述第一分布式独立源准周期信号确定第一待处理信号，包括：
对所述第一分布式独立源准周期信号进行移动平均计算和/或带通滤波处理，得到所述第一待处理信号。


4.根据权利要求3所述的方法，其中，所述对所述第一分布式独立源准周期信号进行移动平均计算和/或带通滤波处理，得到所述第一待处理信号，包括：
对所述第一分布式独立源准周期信号进行移动平均计算，得到第一均值信号；
对所述第一均值信号进行带通滤波处理，得到第二滤波信号，作为所述第一待处理信号。


5.根据权利要求3所述的方法，其中，所述对所述第一分布式独立源准周期信号进行移动平均计算和/或带通滤波处理，得到所述第一待处理信号，包括：
对所述第一分布式独立源准周期信号进行带通滤波处理，得到第一滤波信号；
对所述第一滤波信号进行移动平均计算，得到第二均值信号，作为所述第一待处理信号。


6.根据权利要求1所述的方法，其中，所述基于所述第一分布式独立源准周期信号确定第一待处理信号包括：
基于所述第一分布式独立源准周期信号确定第二待处理信号；
采集所述第二待处理信号的频率；
根据所述第二待处理信号的频率对所述第二待处理信号进行带通滤波，得到第一单频信号，作为第一待处理信号。


7.根据权利要求6所述的方法，其中，所述基于所述第一分布式独立源准周期信号确定第二待处理信号，包括：
将所述第一分布式独立源准周期信号直接用作为第二待处理信号。


8.根据权利要求6所述的方法，其中，所述基于所述第一分布式独立源准周期信号确定第二待处理信号，包括：
对所述第一分布式独立源准周期信号进行移动平均计算和/或带通滤波处理，得到所述第二待处理信号。


9.根据权利要求6所述的方法，其中，所述采集所述第二待处理信号的频率，包括：
平移所述第二待处理信号，得到第一平移信号；
对所述第...

【专利技术属性】
技术研发人员：焦旭，
申请(专利权)人：焦旭，
类型：发明
国别省市：北京;11