随机数发生器与随机性检测系统：设计、实现与评估

"这篇论文详细探讨了随机数发生器及其随机性检测系统的设计与实现，主要涉及真随机数发生器和伪随机数发生器的原理、性能比较，以及15种国内常用随机性检测方法的软件实现。作者赵海英在导师贾宇明教授的指导下，完成了两款伪随机数发生器的开发，并设计了一个随机性检测器，包含了15项检测方法，如单比特频数检测、自相关检测等。通过正向和反向实例的测试，验证了随机数发生器的性能和检测器的有效性，强化了企业在信息安全领域的随机性检测能力。" 这篇论文的重点在于随机数发生器和随机性检测技术在信息安全中的关键作用。随机数在加密和密码学中扮演着核心角色，因此对它们的随机性进行深入研究至关重要。论文首先对随机数发生器进行了分类，区分了真随机数发生器（基于物理现象如热噪声）和伪随机数发生器（基于算法）。作者设计并实现了两个伪随机数发生器，以及一个基于WNG4噪声源芯片的真随机数发生器，提供了测试数据。 随后，论文的核心是构建了一个随机性检测系统，该系统涵盖了15种国内广泛应用的检测方法。这些方法基于统计和概率学理论，包括对随机序列的各种统计属性的检查，如频率分布、自相关性、复杂度等。通过这种方式，检测器能够评估随机数序列是否满足真正的随机性标准。 在测试阶段，论文使用了四种实例，即两个伪随机数发生器的输出、一个真随机数发生器的输出以及一个有明显缺陷的反向实例。通过对这些实例的检测，论文证明了所设计的随机数发生器能够生成高质量的随机数，而随机性检测器则能有效地识别随机数序列的质量。 这篇论文的贡献在于它提供了一套实用的随机性检测工具，有助于提升信息安全系统的可靠性。通过结合理论与实践，该研究为随机数发生器的性能评估和随机性检测提供了有力的支持，进一步推动了信息安全领域的发展。