[发明专利]一种随机比特生成方法、装置及电子设备和存储介质

说明书

本申请公开了一种随机比特生成方法、装置及一种电子设备和计算机可读存储介质，该方法包括：获取输入熵和请求比特长度；利用第一函数和第二函数创建所述输入熵对应的种子和随机数状态；其中，所述第一函数为基于SM4的导出函数，所述第二函数为基于SM4的状态更新函数；根据所述请求比特长度和当前的随机数状态利用所述第一函数、所述第二函数和SM4算法生成随机比特。本申请提供的随机比特生成方法，利用软件实现随机比特的生成，且采用外部提供的熵源，解决了熵源必需集成在内部的问题。必要时可以将熵源和本申请提供的随机比特生成方法封装在一起，即可得到传统意义上的随机数发生器，充分考虑软件和硬件的实现方式。

技术领域

本申请涉及密码学技术领域，更具体地说，涉及一种随机比特生成方法、装置及一种电子设备和一种计算机可读存储介质。

背景技术

二元随机序列在密码应用中占有举足轻重的地位。现在大量的计算机系统的安全性需要依赖于二元随机序列，比如各种密码算法中使用的密钥、非对称密码算法RSA加密以及数字签名方案中生成的大素数、挑战应答身份识别系统中的挑战数等，这些都充分体现了二元随机序列的实际使用价值。

相关技术中实现的随机比特生成方法基于硬件设计的随机数发生器，不利于软件密码模块等的使用。另外，在相关技术中随机数发生器的内部必需集成熵源，使得软件上难以实现。

因此，如何在软件上实现随机比特的生成是本领域技术人员需要解决的技术问题。

发明内容

本申请的目的在于提供一种随机比特生成方法、装置及一种电子设备和一种计算机可读存储介质，在软件上实现随机比特的生成。

为实现上述目的，本申请提供了一种随机比特生成方法，包括：

获取输入熵和请求比特长度；

利用第一函数和第二函数创建所述输入熵对应的种子和随机数状态；其中，所述第一函数为基于SM4的导出函数，所述第二函数为基于SM4的状态更新函数；

根据所述请求比特长度和当前的随机数状态利用所述第一函数、所述第二函数和SM4算法生成随机比特。

其中，所述利用第一函数和第二函数创建所述输入熵对应的种子和随机数状态，包括：

确定种子长度，并根据所述输入熵和个性化信息利用所述第一函数创建所述种子长度的种子；

初始化随机数状态Key和V中的比特位均为0，并根据初始化的Key、V和所述种子利用所述第二函数创建随机数状态。

其中，所述根据所述请求比特长度和当前的随机数状态利用所述第一函数、所述第二函数和SM4算法生成随机比特之前，还包括：

利用所述第一函数和所述第二函数重置所述种子和更新所述随机数状态。

其中，所述利用所述第一函数和所述第二函数重置所述种子和更新所述随机数状态，包括：

根据所述输入熵和附加信息利用所述第一函数重置所述种子，得到重置后的种子；

根据当前的Key、V和所述重置后的种子利用所述第二函数更新所述随机数状态。

其中，所述根据所述请求比特长度和当前的随机数状态利用所述第一函数、所述第二函数和SM4算法生成随机比特之后，还包括：

清除所述随机数状态。

其中，所述SM4算法具体为SM4算法的ECB模式。

其中，所述根据所述请求比特长度和当前的随机数状态利用所述第一函数、所述第二函数和SM4算法生成随机比特，包括：

S1：将目标标志位、第一计数器置0、第二计数器置1；