【摘 要】
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随着5G时代的来临,每秒中将会产生海量的数据运输于网络之间,构建万物互联世界的同时需要更有效的安全系统。随着人们对安全性的不断追求,加密技术也在不断发展,高速多通道的
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随着5G时代的来临,每秒中将会产生海量的数据运输于网络之间,构建万物互联世界的同时需要更有效的安全系统。随着人们对安全性的不断追求,加密技术也在不断发展,高速多通道的物理随机数生成系统孕育而生。由于激光混沌熵源良好的随机性和几乎无法破译的特性而被运用到物理随机数的产生系统中。同时也产生了各种各样,性能不一的混沌熵源,具有低的延时特征(TDS),高带宽和高复杂度的激光混沌熵源为人们所认同。在本文中,我们的主要研究内容为:1.提出了基于分布式反馈半导体激光器(DFB)的双混沌光注入网络(DCOI)产生混沌脉冲的系统。以ACF为量化指标研究了TDS的隐藏性能。同时用数值仿真和实验验证相结合的方式分析了可控参数包括驱动电流,耦合强度和频率失谐对TDS的影响以及变化趋势。并且以单混沌光注入网络(SCOI)为参照,发现由于第二路光的引入在一定程度上提高了TDS的性能,可调谐的范围也得到了很大的拓展,同时产生的混沌脉冲具有更高的带宽。最后同时获得了两路具有低延时,高带宽的混沌脉冲。2.为了适应网络化多通道的发展,基于三个DFBs提出了非均匀延时异构环形网络。用数值仿真方式研究了该网络TDS的性能并展示了最终结果。同时搭建实验平台从实验的角度探索对TDS性能的影响因素。并且以均匀延时同构网络为对比,证明了异构环形网络的优越性。最后同时得到三路TDS隐藏的混沌熵源。3.基于非均匀延时异构环形网络利用多通道处理技术实现了7通道混沌熵源的并行输出。提出了最小后处理的方式进行离线处理,同时分析了后处理步骤对于原始混沌序列分布的影响。最终获得了系统速率高达2.24Tb/s的7路并行随机数,并通过了NIST测试系统证明了随机数的安全性。随后对影响随机数速率速率的因素进行仔细分析。
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