【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及一種基于無線中繼通信系統和混沌系統的隨機數生成方法與裝置，屬于信息安全。
技術介紹
1、隨機數在密碼學、安全通信、模擬計算、游戲開發等領域扮演著關鍵角色，用于加密密鑰生成、數字簽名、隨機化算法、模擬實驗數據等，確保系統的安全性、公平性和不可預測性。
2、偽隨機數生成器（prngs）是一種常見的隨機數生成方法，其采用確定性算法生成數字序列，例如線性同余生成器（lcg）和梅森旋轉算法等。這些算法被設計成能夠模擬真實的隨機性，并因其高效性而被廣泛應用。然而，由于prngs是基于確定性算法的，因此存在著可預測性的局限性，可能受到外部攻擊。盡管如此，prngs在大多數情況下表現良好，并且在許多應用中被廣泛采用。與之相對的是真隨機數生成器（trngs），它們基于物理過程而非算法，例如利用熱噪聲或量子效應等不可預測的物理現象來生成隨機性。trngs不依賴于種子操作，因此其輸出具有固有的不可復制性和安全性。盡管trngs受到硬件成本和生成速度的限制，但它們在一些安全關鍵的應用場景中表現出更高級別的隨機性保障，為數字系統的安全性和隱私性提供了可靠的保障。然而，無論是prngs還是trngs都存在著一些局限性。對于prngs來說，雖然在大多數情況下能夠滿足需求，但其生成的隨機數序列是可預測的，這在一些安全性要求較高的應用中可能會受到攻擊。而對于trngs來說，盡管輸出具有更高級別的隨機性，但由于受到硬件成本和生成速度的限制，其在某些情況下可能無法滿足實際需求。因此，在實際應用中，需要根據具體場景的需求和安全性要求來生成合適
技術實現思路
1、本專利技術涉及一種基于無線中繼通信系統和混沌系統的隨機數生成方法及裝置，旨在提高隨機數的隨機性和生成效率，增強通信系統的安全性和可靠性。
2、為了上述目的需求，本專利技術提供一種真隨機數的生成方法和裝置，利用無線中繼節點獲取隨機信號，并將其與混沌系統產生的混沌信號混合，從而生成高質量的隨機數序列。
3、本專利技術為了解決上述技術問題采用以下技術方案：一種基于無線中繼通信系統和混沌系統的隨機數生成裝置，針對無線中繼中的隨機特征進行提取，包括如下步驟：
4、步驟001，無線中繼單元收集無線信號數據，收集的信號數據經過預處理。當收到待中繼信號則進入步驟002，若沒有收到有效的無線信號則進入步驟003；
5、步驟002，處理過的信號數據被傳送到增益處理單元。增益處理單元通過實時監測，調整信號的放大增益，從而優化信號接收性能。
6、步驟003，混沌電路單元生成混沌信號序列，利用混沌系統的非線性動態特性，提供高度隨機性和不可預測性的信號序列。
7、步驟004，來自增益處理單元的信號數據與混沌電路單元生成的混沌信號在數據混合單元中進行混合。
8、步驟005，混合后的信號序列進入隨機數生成單元。該單元利用混合后的數據，生成隨機數。
9、上述方案中，所述裝置由無線中繼單元、增益處理單元、混沌電路單元、數據混合單元，以及隨機數生成單元組成。
10、上述方案中無線中繼單元對收集的信號數據進行預處理，包括信號濾波、去噪等處理。
11、上述方案中采用前向放大轉發（af）信號增益算法，生成信號的放大增益。
12、進一步的，所述af信號增益算法中，中繼節點進行信道估計，獲取源節點到中繼節點之間的信道傳遞函數以及中繼節點到目的節點之間的傳遞函數，根據當前的信道狀態信息確定最佳放大增益，由于無線信道的隨機干擾和衰落，可用于真隨機數的提取。
13、上述方案中，所述的混沌電路單元采用容易搭建的混沌電路。
14、上述方案中，將數據存儲在熵池中，所述的隨機數混合生成單元負責對輸入的兩類隨機數序列進行異或操作，混合兩類輸入序列的隨機性。
15、上述方案中，將異或后的序列進行格式和范圍的處理。
16、本專利技術的優點包括：基于充滿隨機性的無線信道獲取和生成的隨機數，具有真隨機數的特性，確保隨機數的不可預測性和高熵值。同時，利用混沌系統的初值敏感性和長期不可預測性，進一步提高了隨機數序列的復雜性和安全性，增強了隨機數的隨機性和防攻擊能力。
17、基于無線中繼和混沌電路的隨機數生成方法及裝置具備大規模隨機數生成的能力。通過對多個隨機數序列進行異或操作，增加了生成的隨機數序列的數量和多樣性，能夠適應更廣泛的應用場景。
18、基于無線中繼和混沌電路的隨機數生成方法及裝置的系統設計采用單元化結構，各功能單元相對獨立，便于擴展和維護。系統可以靈活調整和配置，以適應不同環境和應用場景的要求。
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1.一種基于無線中繼和混沌電路混合的隨機數生成系統，其特征在于：針對無線通信系統所感知的信道隨機性并輔之以混沌電路，實現隨機數生成，包括如下單元：無線中繼單元、增益處理單元、混沌電路單元、以及隨機數混合生成單元。
2.根據權利要求1所述的基于無線中繼和混沌電路混合的隨機數生成系統，其特征在于：所述無線中繼單元負責信號的接收與轉發，接收無線通信中的信號，并將其中繼轉發。所述混沌電路單元能夠產生非周期性的信號輸出。所述增益處理單元可以對信號進行放大，以補償信號的衰減，并獲得放大系數。所述數據混合單元可以將來自不同來源數據進行混合并輸出。
3.根據權利要求1所述的一種基于無線中繼和混沌電路混合的隨機數生成系統，其特征在于：所述無線中繼單元與增益處理單元相連，以確保通訊系統無線信號質量穩定。所述無線中繼單元獲取無線通信系統中的待中繼信號以及待中繼信號的信號強度信息。
4.根據權利要求1所述的一種基于無線中繼和混沌電路混合的隨機數生成系統，其特征在于：所述增益處理單元與無線中繼單元相連，并和隨機數混合生成單元進行連接。所述增益處理單元獲取無線通信系統中的
5.根據權利要求1所述的一種基于無線中繼和混沌電路混合的隨機數生成系統，其特征在于：所述混沌電路單元與隨機數混合生成單元相連。所述增益處理單元利用混沌系統的非線性動態特性，所使用的混沌電路能夠產生具有高度隨機性和不可預測性的信號序列，并將混沌序列傳輸至數據混合單元。
6.根據權利要求1所述的一種基于無線中繼和混沌電路混合的隨機數生成系統，其特征在于：所述隨機數混合生成單元與增益處理單元和混沌電路單元相連。所述數據混合單元獲取增益處理單元和混沌電路單元所提供的隨機序列，并根據隨機數的數量需求自適應的選擇放大倍數信息序列或將放大倍數信息序列與混沌序列異或后作為隨機數種子輸出。
...【技術特征摘要】
1.一種基于無線中繼和混沌電路混合的隨機數生成系統，其特征在于：針對無線通信系統所感知的信道隨機性并輔之以混沌電路，實現隨機數生成，包括如下單元：無線中繼單元、增益處理單元、混沌電路單元、以及隨機數混合生成單元。
2.根據權利要求1所述的基于無線中繼和混沌電路混合的隨機數生成系統，其特征在于：所述無線中繼單元負責信號的接收與轉發，接收無線通信中的信號，并將其中繼轉發。所述混沌電路單元能夠產生非周期性的信號輸出。所述增益處理單元可以對信號進行放大，以補償信號的衰減，并獲得放大系數。所述數據混合單元可以將來自不同來源數據進行混合并輸出。
3.根據權利要求1所述的一種基于無線中繼和混沌電路混合的隨機數生成系統，其特征在于：所述無線中繼單元與增益處理單元相連，以確保通訊系統無線信號質量穩定。所述無線中繼單元獲取無線通信系統中的待中繼信號以及待中繼信號的信號強度信息。
4.根據權利要求1所述的一種基于無線中繼和混沌電路混合的隨機...
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