(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211017396.1 (22)申请日 2022.08.23 (71)申请人 中国科学院计算 技术研究所 地址 100190 北京市海淀区中关村科 学院 南路6号 (72)发明人 周泓伊　李乾　孙晓明　 (74)专利代理 机构 北京泛华伟业知识产权代理 有限公司 1 1280 专利代理师 王勇 (51)Int.Cl. H04L 9/08(2006.01) (54)发明名称 一种量子随机数后处 理方法和装置 (57)摘要 本发明提供一种量子随机数后处理方法， 用 于基于量子随机数发生器实时产生的原始数据 进行后处理， 所述方法包括： 基于获得的最小熵 下界确定初始分块数据长度； 以所述初始分块数 据长度为起点， 以不同的分块数据长度进行多次 分块原始数据的获取， 并在每次分块原始数据的 上一次分块原始数据被处理后的输出中随机提 取每次分块原始数据对应的随机种子， 将获得的 每次分块原始数据与其对应的随机种子进行后 处理以获得每次分块原始数据对应的输出， 并从 每次分块原始数据对应的输出中提取每次分块 原始数据对应的随机数； 将所述多次的随机数按 照其对应分块数据生成的先后顺序进行拼接， 得 到最终的随机数。 本发明提高了随机数的实时生 成速率。 权利要求书2页 说明书10页 附图3页 CN 115361127 A 2022.11.18 CN 115361127 A 1.一种量子随机数后处理方法， 用于基于量子随机数发生器实时产生的原始数据进行 后处理， 其特征在于， 所述方法包括： S1、 获取量子随机数发生器产生的原 始数据对应的最小熵下界； S2、 基于步骤S1 获得的最小熵下界确定初始分块数据长度； S3、 以所述初始分块数据长度为起点， 按预设的数据长度递增的规则以不同的分块数 据长度进 行多次分块原始数据的获取， 以及基于所述最小熵下界和每次分块数据长度确定 与每次分块原始数据对应的随机种子长度， 并在每次分块原始数据的上一次分块原始数据 被处理后的输出中按照其对应随机种子的长度随机提取每次分块原始数据对应的随机种 子， 将获得的每次分块原始数据与其对应的随机种子进行后处理以获得每次分块原始数据 对应的输出， 并从每次分块原始数据对应的输出中提取每次分块原始数据对应的随机数向 量； S4、 将所述多次的随机数向量按照其对应分块原始数据生成的先后顺序进行拼接， 得 到最终的随机数向量。 2.根据权利要求1所述的方法， 其特征在于， 所述预设的数据长度递增的规则为： 后一 次分块数据长度为上一次分块数据长度加1。 3.根据权利要求1所述的方法， 其特征在于， 每次获取分块原始数据时， 在获得当前次 分块数据长度的所有原 始数据后再进行后处 理。 4.根据权利要求1所述的方法， 其特征在于， 步骤S2中的初始分块数据长度通过以下步 骤获得： S21、 获取 给定的最终的随机数的总失败概 率； S22、 将步骤S1获得的最小熵下界和所述给定的最终的随机数的总失败概率基于以下 规则进行反解处 理确定初始分块数据长度： 其中， P是最终的随机数的总失败概 率， δ 是最小熵下界， n是初始分块数据长度。 5.根据权利要求4所述的方法， 其特征在于， 步骤S3 中通过以下步骤获得每次分块原始 数据对应的随机种子： S31、 基于步骤S1获得的最小熵下界和当前次的分块数据长度利用下列公式计算得到 当前次分块原 始数据对应的随机种子 长度： 其中， sl是当前次的随机种子 长度， nl是当前次的分块数据长度， δ 是最小熵下界； S32、 在当前次分块原始数据的上一次分块原始数据被处理后的输出中随机提取当前 次的随机种子 长度的数据作为当前次分块原 始数据被后处 理需要的 的随机种子 。 6.根据权利要求5所述的方法， 其特征在于， 所述步骤S3中， 在对第一次分块原始数据 进行后处 理时， 采用给定的初始随机种子 。 7.根据权利要求6所述的方法， 其特 征在于， 所述 步骤S3还 包括：权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115361127 A 2S33、 采用提取器对步骤S3中当前次分块原始数据与获得的当前次分块原始数据对应 的随机种子进行计算,得到当前次分块原 始数据被处 理后的输出； S34、 根据步骤S1获得的最小熵下界和当前次的分块数据长度计算当前次分块原始数 据对应的随机数长度； S35、 在当前次分块原始数据被处理后的输出中随机提取当前次分块原始数据对应的 随机数长度的数据作为当前次分块原 始数据对应的随机数向量。 8.根据权利要求7所述的方法， 其特征在于， 在步骤S34中基于下列公式计算当前次分 块原始数据对应的随机数长度： 其中， rl是当前次分块原始 数据对应的随机数长度， nl是当前次的分块数据长度， δ是最 小熵下界。 9.根据权利要求1所述的方法， 其特征在于， 步骤S3 中的分块原始数据的分块计算次数 通过以下步骤获得： T1、 获取给定的最终的随机数的长度； T2、 基于所述给定的最终的随机数的长度， 根据分块数据长度的递增规则以及初始分 块数据长度进行反解 求得分块次数。 10.一种量子随机数处理装置， 包括量子随机数发生器， 后处理模块， 其特征在于， 所述 后处理模块被配置为采用权利要求1至9任一所述的方法对量子随机数发生器产生的原始 数据进行后处 理以得到对应的随机数。 11.一种计算机可读存储介质， 其特征在于， 其上存储有计算机程序， 所述计算机程序 可被处理器执行以实现权利要求1至9任一所述方法的步骤。 12.一种电子设备， 其特 征在于， 包括： 一个或多个处 理器； 存储装置， 用于存储一个或多个程序， 当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理 器执行时， 使得 所述电子设备实现如权利要求1至9中任一项所述方法的步骤。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115361127 A 3