一种基于宽带激光混沌源的多路物理随机数产生方法及系统技术方案

本发明专利技术提出了一种基于宽带激光混沌源的多路物理随机数产生方法及系统。通过在传统外腔半导体激光器中引入光电反馈环和并行滤波，同时产生多路互不相关、高带宽、功率谱平坦、以及时延标签隐藏的激光混沌信号，将其作为物理熵源并结合简单有效的后处理技术从中提取出多路高速物理随机数。本发明专利技术不仅能改善物理随机数发生器有限的熵源带宽和随机性，而且能并行产生多路互不相关的高速物理随机数，使得产生的随机数速率得到极大地提升。生的随机数速率得到极大地提升。生的随机数速率得到极大地提升。

【技术实现步骤摘要】
一种基于宽带激光混沌源的多路物理随机数产生方法及系统


[0001]本专利技术涉及一种物理随机数产生方法，具体涉及一种基于高带宽和时延标签隐藏激光混沌熵源的多路高速随机数产生方法及系统。
技术背景
[0002]随机数作为一种不可预测、统计独立、统计均匀分布的序列，被广泛应用于数值仿真、密码学、扩频通信、保密通信系统、人工神经网络等诸多领域。尤其在信息安全领域，随机数更是扮演着极其重要的角色。在保密通信中，随机数作为密钥对明文信息进行加密和解密，从而保证传输信息的安全。信息论之父香农提出“一次一密”这种加密方式，证明了当同时保证所用密钥是完全随机的、长度不小于明文、以及一次性地使用，那么这种加密就是绝对安全的。对于当今高速发展的大容量数字通信系统，“一次一密”技术实现的关键在于实时获取高速、大量的随机数。
[0003]随机数根据产生方式划分可以分为两类：一类是基于特定算法，由初始种子迭代产生的伪随机数；另一类是基于物理随机过程产生的物理随机数。前者的非预测性差，而且存在一定的周期，其随机性不理想。相比而言，基于真实世界中随机现象产生的物理随本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于宽带激光混沌源的多路物理随机数产生方法，其特征在于，采用带光反馈结构的传统外腔半导体激光器作为初始混沌源，产生所述初始窄带混沌信号并输入至由相位调制器、色散模块、光耦合器、光电探测器和射频放大器构成的光电反馈环，以同时实现初始混沌信号的频谱展宽及时延标签隐藏；然后将光电反馈环的输出由光耦合器分为多路相同的光，每一路加入一个独立的可调光滤波器，并将各路中的滤波器设置为不同中心波长，从而并行产生多路不相关的混沌光信号；最后通过光电探测器和模数转换器将混沌光转换为数字信号，并结合现有简单有效的后处理技术，并行提取多路高速物理随机数。2.根据权利要求1所述的一种高带宽与时延标签隐藏的混沌激光产生方法，其特征在于，所述初始混沌源为带光反馈结构的传统外腔半导体激光器，具体包括：分布反馈(DFB)激光器、光纤耦合器(FC1)、可调光衰减器(VOA1)和光纤反射镜(M)；所述DFB激光器的输出由光纤耦合器FC1分为两路，其中一路连接可调光衰减器VOA1和光纤反射镜M，形成反馈光回路；另一路光信号作为初始混沌源的输出信号，注入至多路混沌信号产生模块。3.根据权利要求1所述的一种高带宽与时延标签隐藏的混沌激光产生方法，其特征在于，所述多路混沌信号产生模块包括相位调制器(PM)、色散模块(DC)、光纤耦合器(FC2)、可调光衰减器(VOA2)、光电探测器(PD)和射频放大器(Amp)...

【专利技术属性】
技术研发人员：江宁，赵安可，张逸群，彭家发，邱昆，
申请(专利权)人：电子科技大学，
类型：发明
国别省市：