[发明专利]随机数产生装置和方法

摘要

本发明提供一种用非线性函数来产生具有产生速度，周期长，品质都达到实用上的高水准的随机数生成装置。依照函数式x_t+1＝4x_t(1－x_t)，将输入的N(N是2以上的整数)比特的2进数列变换成[((N－1)/m)]+1位的m比特的整数(m是1以上的整数[]是舍去小数点以下的部分的计算)；由具有N比特的计算精度和2N比特的计算结果的混沌计算器，来进行整数(分割)运算，产生2N比特的2进数列d(d₀d₁...d_2N－1)；再将d的前N比特(d₀d₁...d_N－1)作为混沌计算器的反复计算用的输入值，并将d的特定的比特d_i和d_i+N(i＝0，1...N－1)之间的1对1的排他逻辑和运算(r_i＝d_i⊕d_i+N)的结果作为随机数r(r₀r₁...r_N－1)输出为特征。

主权项

1、一种随机数产生装置，其特征在于，包括：将N(N是2以上的整数)比特的2进整数作为初始值接受的初始值输入单元；将以上N比特的2进数列变换成[((N-1)/m)]+1位的m比特的整数(m是1以上的整数[]是舍去小数点以下的部分的计算)来准备对函数式(1)进行用整数的计算来实行固定小数点计算的初始值变换单元；用于保存上述初始值变换所输出的数据及保存计算精度N比特的混沌计算器(反复计算)的计算所需要的输入数据的暂存器；以上述暂存器内储存的[((N-1)/m)]+1位m比特的整数作为输入值来对函数式(1)进行整数(分割)运算，且具有2N比特的计算结果的混沌计算器；将上述混沌计算器所具有的2N比特的计算结果中的前N比特作为函数式(1)的反复计算所需要的输入值而储存于暂存器，并且在2N比特的计算结果的特定的比特之间进行1对1的排他逻辑和运算，并将其N比特的结果作为随机数输出的抽出搅拌单元；用来储存上述抽出搅拌单元所输出的N比特的随机数的随机数暂存器；用来控制上述初始值输入的初始值变换单元，混沌计算器，抽出搅拌单元等来进行随机数产生的随机数产生控制单元；作为上述混沌计算器的输入值a(a₀a₁...a_N-1)的计算结果的2N比特的d的各比特(d₀d₁...d_2N-1)在混沌计算器的计算过程中所受的输入a的影响的比特数各不相同，具有不均匀的分布特性，上述抽出搅拌单元所进行的在(d₀d₁...d_2N-1)的特定的比特间所进行的1对1的排他逻辑和(XOR)运算的搅拌手法是以所产生的随机数r_i(i＝0，1，...，N-1)在此运算下成为其每一比特都能以不同形式受到输入值a的所有比特的影响，上述(d₀d₁...d_2N-1)之中的d_i和d_i+N(i＝0，1...N-1)之间的1对1的排他逻辑和运算(ri=di⊕di+N)]]>的搅拌手法为特征的随机数产生装置。