基于大气湍流光闪烁的真随机数提取研究

摘要

针对真随机数生成问题,提出基于大气湍流光闪烁图像的真随机数提取方法.利用相机获取波长为532 nm的激光经过大气湍流传输后的光斑图像,根据其闪烁特性,分别采用固定间隔选取和多步长选取的方式选取光斑图像,固定间隔选择50帧,多步长选择30帧、70帧和100帧,得到的光斑图像相关性很弱,相关系数均小于0.3,由于湍流效应的影响,图像中的像素点发生无规则变化,通过对像素点作组合计算以提取随机序列;通过NIST(national institute of science and technology)随机性测试的方法,对提取的随机序列进行测试.实验结果表明:固定间隔选取的随机序列随机效果一般,测试结果存在P值小于0.01的情况,而多步长选取测试的P值均大于0.01,可以通过随机性测试.