一种量子随机数闭环检测设备制造技术

本申请公开一种量子随机数闭环检测设备，包括测试电路板、上位机、数据采集模块、参数配置模块和电源；测试电路板用于固定量子随机数发生器；数据采集模块分别与上位机和测试电路板电连接，数据采集模块用于实时采集量子随机数发生器产生的熵源原始数据和随机序列并反馈给上位机；上位机实时接收随机序列和熵源原始数据并计算获取随机性指标值，同时根据随机性指标值向参数配置模块发送调节指令或写入指令；参数配置模块分别与上位机和测试电路板电连接，参数配置模块用于接收上位机发送的调节指令并根据调节指令调整量子随机数发生器的配置参数并将合格的配置参数写入量子随机数发生器；电源对数据采集模块、参数配置模块和测试电路板供电。和测试电路板供电。和测试电路板供电。

【技术实现步骤摘要】
一种量子随机数闭环检测设备


[0001]本技术涉及量子随机数
，具体而言，涉及一种量子随机数闭环检测设备。

技术介绍

[0002]量子是不可分割的基本个体,是构成现实事物的微小能量和物质。研究表明,微观粒子的状态具有“内禀随机性”，其随机性是微观粒子固有的特性,可以产生真正意义上的随机数,即“真随机数”。当前，基于量子物理内禀特性产生的量子随机数，被认为是区别于经典随机数的一种真正不可预测的随机性资源，其独特的随机性在以密码学为代表的安全领域被广泛应用，并发挥着举足轻重的作用。
[0003]目前，量子随机数发生器多是依托于电子元器件组装或集成而成，电子元器件性能会受到自身特性以及不同批次生产工艺差别等因素的影响，因此就需要实时检测量子随机数发生器产生的随机数并调整量子随机数发生器的参数来保证随机数的质量。

技术实现思路

[0004]为了解决上述问题，本申请提供一种量子随机数闭环检测设备，实时检测量子随机数发生器产生的随机数并根据检测的随机数质量实时调节量子随机数发生器的配置参数以提高随机数的输出质量。其具体方案如下：
[0005]本申请公开了一种量子随机数闭环检测设备，包括测试电路板、上位机、数据采集模块、参数配置模块和电源；
[0006]所述测试电路板用于承载和固定量子随机数发生器，所述测试电路板和所述量子随机数发生器电连接；
[0007]所述数据采集模块分别与所述上位机和所述测试电路板电连接，所述数据采集模块用于实时采集所述量子随机数发生器产生的熵源原始数据和随机序列并将所述熵源原始数据和所述随机序列反馈给所述上位机；
[0008]所述上位机用于实时接收所述数据采集模块反馈的所述随机序列和所述熵源原始数据并计算获取随机性指标值，同时根据所述随机性指标值向所述参数配置模块发送调节指令或写入指令；
[0009]所述参数配置模块分别与所述上位机和所述测试电路板电连接，所述参数配置模块用于接收所述上位机发送的调节指令并根据所述调节指令调整所述量子随机数发生器的配置参数并将合格的配置参数写入所述量子随机数发生器；
[0010]所述电源分别与所述数据采集模块、所述参数配置模块和所述测试电路板电连接，用于对所述数据采集模块、所述参数配置模块和所述测试电路板供电。
[0011]进一步地，所述测试电路板上设置电源接口、测试输出第一接口、测试输出第二接口和通讯模块，所述电源接口、测试输出第一接口、测试输出第二接口和所述通讯模块均与所述量子随机数发生器电连接；所述电源接口连接所述电源，用于给所述量子随机数发生
器供电；所述测试输出第一接口用于输出所述量子随机数发生器产生的熵源原始数据，所述测试输出第二接口用于输出所述量子随机数发生器产生的随机序列；所述通讯模块分别与所述参数配置模块和所述量子随机数发生器电连接，用于将配置参数传输给所述量子随机数发生器。
[0012]优选地，所述量子随机数发生器通过焊接固定在所述测试电路板上。
[0013]优选地，所述数据采集模块为FPGA芯片。
[0014]进一步地，所述参数配置模块由信号输入接口、电平转换芯片和信号输出接口组成，所述信号输入接口用于输入所述上位机发送的调节指令，所述调节指令为RS232电平指令信号；所述电平转换芯片用于将所述RS232电平指令信号转换为TTL电平指令信号；所述信号输出接口用于将所述TTL电平指令信号传输给所述量子随机数发生器。
[0015]优选地，所述电源为数控稳压电源。
[0016]进一步地，所述量子随机数发生器由依次电连接的熵源芯片驱动电路、熵源芯片、信号放大电路、模数转换器、后处理芯片和随机数输出电路组成，所述模数转换器输出熵源原始数字信号并通过所述数据采集模块传输给所述上位机，所述随机数输出电路输出随机序列并通过所述数据采集模块传输给所述上位机。
[0017]进一步地，所述通讯模块包括参数调节接口和参数写入接口，所述参数调节接口和所述参数写入接口均与所述量子随机数发生器连接，所述参数调节接口用于将所述参数配置模块根据所述调节指令调整的配置参数传输给所述量子随机数发生器；所述参数写入接口用于将合格的配置参数传输给所述量子随机数发生器。
[0018]总体而言，通过本申请所构思的以上技术方案与现有技术相比，能够取得下列有益效果：
[0019]本申请提供了一种量子随机数闭环检测设备，包括测试电路板、上位机、数据采集模块、参数配置模块和电源，量子随机数发生器固定在测试电路板上，量子随机数发生器产生熵源原始数据和随机序列，数据采集模块获取熵源原始数据和随机序列并反馈给上位机，上位机接收量子随机数发生器产生的这些信息并进行计算获取随机性指标值然后判断随机性指标值是否达标，若不达标，上位机根据当前随机性指标值向参数配置模块发送调节指令调整量子随机数发生器的配置参数，直至量子随机数发生器输出的熵源原始数据和随机序列对应的随机性指标值达标后结束对当前量子随机数发生器的检测，同时将达标对应的配置参数也即是合格的配置参数写入到量子随机数发生器中，达到了提高量子随机数输出质量的效果。通过本申请设备检测的量子随机数发生器输出的是满足随机性测试标准的随机数，因此消除了不同生产批次的量子随机数发生器的工艺误差对随机数质量的影响。此外，本申请中的检测设备是单独的检测系统，没有集成在量子随机数发生器内部，因此可以在不更改硬件的条件下，可以根据需要在上位机上添加需要检测的指标进行检测，具有更加灵活的检测和调节功能。
附图说明
[0020]为更清楚地说明本实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这
些附图获得其他的附图。
[0021]图1为本申请提供的一种量子随机数闭环检测设备的结构示意图；
[0022]图2为本申请中参数配置模块的结构示意图；
[0023]图3为本申请实施例中测试电路板的结构示意图；
[0024]图4为本申请中被检测量子随机数发生器的结构示意图。
具体实施方式
[0025]为使本申请的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本申请实施例作进一步详细的说明。显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
[0026]在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本申请，但是本申请还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本申请内涵的情况下做类似推广，因此本申请不受下面公开的具体实施例的限制。
[0027]为了便于理解和解释本申请实施例提供的技术方案，下面将先对本申请的
技术介绍
进行说明。
[0028]当前，基于本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种量子随机数闭环检测设备，其特征在于，包括测试电路板、上位机、数据采集模块、参数配置模块和电源；所述测试电路板用于承载和固定量子随机数发生器，所述测试电路板和所述量子随机数发生器电连接；所述数据采集模块分别与所述上位机和所述测试电路板电连接，所述数据采集模块用于实时采集所述量子随机数发生器产生的熵源原始数据和随机序列并将所述熵源原始数据和所述随机序列反馈给所述上位机；所述上位机用于实时接收所述数据采集模块反馈的所述随机序列和所述熵源原始数据并计算获取随机性指标值，同时根据所述随机性指标值向所述参数配置模块发送调节指令或写入指令；所述参数配置模块分别与所述上位机和所述测试电路板电连接，所述参数配置模块用于接收所述上位机发送的调节指令并根据所述调节指令调整所述量子随机数发生器的配置参数并将合格的配置参数写入所述量子随机数发生器；所述电源分别与所述数据采集模块、所述参数配置模块和所述测试电路板电连接，用于对所述数据采集模块、所述参数配置模块和所述测试电路板供电。2.根据权利要求1所述的一种量子随机数闭环检测设备，其特征在于，所述测试电路板上设置电源接口、测试输出第一接口、测试输出第二接口和通讯模块，所述电源接口、测试输出第一接口、测试输出第二接口和所述通讯模块均与所述量子随机数发生器电连接；所述电源接口连接所述电源，用于给所述量子随机数发生器供电；所述测试输出第一接口用于输出所述量子随机数发生器产生的熵源原始数据，所述测试输出第二接口用于输出所述量子随机数发生器产生的随机序列；所述通讯模块分别与所述参数配置模块和所述量子随机数发生器电连接，用于将配置参数传...

【专利技术属性】
技术研发人员：李泽忠，徐洪飞，胡小飞，毕超，姚顺，
申请(专利权)人：合肥硅臻芯片技术有限公司，
类型：新型
国别省市：