[发明专利]量子随机数的随机性检验方法及系统

权利要求书

1.一种量子随机数的随机性检验方法，其特征在于：包括以下步骤：

S1：获取量子随机数发生器产生的量子随机数；

S2：在获取的量子随机数中截取n组长度为m的随机数组，并比较n组长度为m的随机数组与预设的n组默认值的大小，并分别产生一位与S相关的随机性的二进制数字；

S3：将步骤S2反复进行2^m次，将所产生的所有二进制数字组成用于随机计算的随机计算二进制位流，其中所述随机计算二进制位流的大小与默认值相关，二进制位流的随机性与所获取的量子随机数相关，二进制位流的长度为2^m；

S4：将所述随机计算二进制位流作为随机计算中的被操作数进行运算，得到一组长度为2^m的随机计算二进制位流；

S5：将长度为2^m的随机计算二进制位流转换为长度为m的二进制数M；

S6：根据n组默认值和m值生成一期望值C，根据所述期望值C和M值检验量子随机数的随机性。

2.根据权利要求1所述的一种量子随机数的随机性检验方法，其特征在于：在S2中，n组默认值的大小不同。

3.根据权利要求1所述的一种量子随机数的随机性检验方法，其特征在于：在S4中，将所述随机计算二进制位流作为随机计算中的被操作数进行运算，得到一组长度为2^m的随机计算二进制位流的方法包括：

将所述随机计算二进制位流的部分作为随机计算中的被操作数进行加法运算，将所述随机计算二进制位流的剩余部分作为随机计算中的被操作数进行加法运算，并将两个随机计算加法运算后产生的结果再次进行随机计算乘法运算，得到一组长度为2^m的随机计算二进制位流。

4.根据权利要求1或3所述的一种量子随机数的随机性检验方法，其特征在于：在S5中，长度为2^m的随机计算二进制位流通过计数器转换为长度为m的二进制数M。

5.根据权利要求1所述的一种量子随机数的随机性检验方法，其特征在于：在S6中，根据所述期望值C和M值检验量子随机数的随机性的方法包括：

采用|M-C|/(2^m)作为衡量被检验的量子随机数随机性的标准，当该值趋近于0，则表明随机性良好，反之则表明随机性不良。

6.一种量子随机数的随机性检验系统，其特征在于：包括：

量子随机数获取模块，所述量子随机数获取模块用于获取量子随机数发生器产生的量子随机数；

二进制数字产生模块，所述二进制数字产生模块用于在获取的量子随机数中截取n组长度为m的随机数组，并比较n组长度为m的随机数组与预设的n组默认值的大小，并分别产生一位与S相关的随机性的二进制数字；

二进制位流组成模块，所述二进制位流组成模块用于将二进制数字产生的步骤反复进行2^m次，将所产生的所有二进制数字组成用于随机计算的随机计算二进制位流，其中所述随机计算二进制位流的大小与默认值相关，二进制位流的随机性与所获取的量子随机数相关，二进制位流的长度为2^m；

二进制位流运算模块，所述二进制位流运算模块用于将所述随机计算二进制位流作为随机计算中的被操作数进行运算，得到一组长度为2^m的随机计算二进制位流；

二进制位流转换模块，所述二进制位流转换模块用于将长度为2^m的随机计算二进制位流转换为长度为m的二进制数M；

随机性检验模块，所述随机性检验模块用于根据n组默认值和m值生成一期望值C，利用所述期望值C和M值检验量子随机数的随机性。