随着信息技术和计算机技术的飞速发展,信息资源公开化程度越来越高,这使得信息安全越来越受到人们的关注,而随机数在信息安全中有着重要的地位。从某种角度上讲,随机数的可靠性关系到整个系统的安全性。不仅如此,随机数还广泛地应用于密钥产生和管理、众多密码学协议、数字签名、身份认证等领域,所以产生性能可靠的随机数对信息安全有着重要的意义。 本论文研究三种不同分布的随机数,即均匀分布、正态分布和指数分布,分别介绍其各自的实现算法,确定一系列测试检验标准,包括FIPS140测试和统计检验等,并对各种算法产生的随机数作仿真分析。在原有算法的基础上,提出了改进型线性反馈移位寄存法、改进型中心极限定理法和麦克劳林展开法,并对其作测试仿真,比较传统算法与改进型算法之间的优缺点。对于改进型线性反馈移位寄存法,预先定义宽为n的随机数,并与n位抽头序列做逻辑操作,然后输出一位随机数。对于改进型中心极限定理法,用概率密度转换器对均匀分布的随机数做密度转换,然后再累加产生正态分布的随机数。对于反函数法产生指数分布的随机数,提出易于硬件实现的算法结构——麦克劳林展开法,先用麦克劳林展开式展开对数函数,把对数函数转换成一系列乘、加、除运算。根据同分布随机数的不同算法,构架其实现框图,并进行硬件实现。