美國(guó)ComScire量子隨機(jī)數(shù)生成器

簡(jiǎn)要描述：美國(guó)ComScire量子隨機(jī)數(shù)生成器
ComScire®PQ4000KS是一種極快的量子隨機(jī)數(shù)生成器，可提供NIST全熵。ComScire QNG的Q球用戶包括G家和州在線游戲公司，游戲系統(tǒng)制造商以及軍事和民用安全機(jī)構(gòu)。。

產(chǎn)品型號(hào)：PQ4000KS

更新時(shí)間：2023-12-15

訪問(wèn)數(shù)量：1785

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一、美國(guó)ComScire公司簡(jiǎn)介

量子世界公司（ComScire）是一家經(jīng)驗(yàn)豐富的小型企業(yè)（VOSB）。我們已經(jīng)在SAM上進(jìn)行了有效注冊(cè)，可以與美國(guó)政府機(jī)構(gòu)進(jìn)行業(yè)務(wù)往來(lái)。是經(jīng)過(guò)VIP認(rèn)證的退伍軍人擁有的小型企業(yè)（VOSB），可提供與技術(shù)相關(guān)的廣泛產(chǎn)品和服務(wù)。我們的內(nèi)部工程可以將您的概念帶到最終生產(chǎn)中。

該公司已經(jīng)經(jīng)營(yíng)了25年。專業(yè)領(lǐng)域包括：
量子和真隨機(jī)數(shù)發(fā)生器的研究與開(kāi)發(fā)。
咨詢熵和隨機(jī)性安全性和隨機(jī)數(shù)測(cè)試軟件。
在Altera FPGA上以VHDL和原理圖捕獲設(shè)計(jì)硬件系統(tǒng)和編程復(fù)雜固件的12年以上經(jīng)驗(yàn)。
固件和軟件中科學(xué)算法的開(kāi)發(fā)和編程。
在設(shè)計(jì)覆蓋DC至GHz頻率的模擬和數(shù)字電路方面擁有超過(guò)35年的經(jīng)驗(yàn)。
具有計(jì)算機(jī)接口的高精度GPS時(shí)間系統(tǒng)設(shè)計(jì)。相對(duì)于UTC的均方根精度為10ns。
擁有20多年使用Mathematica進(jìn)行科學(xué)分析和建模的經(jīng)驗(yàn)。

二、美國(guó)ComScire量子隨機(jī)數(shù)生成器功能說(shuō)明

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  PQ4000KS功能說(shuō)明

  量子熵源以及硬件運(yùn)行時(shí)測(cè)試可提供醉高的可靠性和安全性

  每個(gè)真實(shí)的隨機(jī)數(shù)生成器（TRNG）都需要一個(gè)物理的熵源。熵通常是物理系統(tǒng)中無(wú)序的一種度量。根據(jù)信息論，可以將熵視為度量熵源的測(cè)量屬性的不可預(yù)測(cè)性的量度。一個(gè)簡(jiǎn)單的比喻是擲硬幣。如果每次翻轉(zhuǎn)都是*不可預(yù)測(cè)的，也就是說(shuō)，每次翻轉(zhuǎn)都有50/50的機(jī)率恰好落在頭上（“公平"硬幣），則熵為1.0。在相反的J端中，如果一個(gè)硬幣有兩個(gè)正面，那么該硬幣的每次翻轉(zhuǎn)都是*可以預(yù)測(cè)的，并且熵將為0.0。可以對(duì)量子熵源進(jìn)行采樣，以產(chǎn)生可能被認(rèn)為是最根本不可預(yù)測(cè)的隨機(jī)數(shù)。

  QNG Model PQ4000KS中的量子熵源是散粒噪聲，這是由于MOS晶體管中的亞閾值泄漏和柵極隧穿泄漏引起的。另外，混沌熵的來(lái)源包括熱噪聲或*噪聲，其他類型的晶體管噪聲和開(kāi)關(guān)噪聲的組合。分別產(chǎn)生預(yù)定量的量子熵和混沌熵的二十四個(gè)獨(dú)立的高頻振蕩信號(hào)源以200至400 MHz之間的不同頻率連續(xù)工作。每個(gè)振蕩器在多個(gè)抽頭處采樣以產(chǎn)生增強(qiáng)的輸出（一級(jí)輸出），增強(qiáng)的輸出被進(jìn)一步組合以產(chǎn)生噪聲輸出信號(hào)（二級(jí)輸出）。這些噪聲信號(hào)中的75個(gè)被合并以產(chǎn)生128 Mbps的單個(gè)采樣二進(jìn)制信號(hào)（三級(jí)輸出）。

  PQ4000KS包含上述類型的三個(gè)獨(dú)立的發(fā)生器。這三臺(tái)發(fā)電機(jī)中每臺(tái)的統(tǒng)計(jì)信息都在發(fā)電機(jī)硬件中連續(xù)監(jiān)控。所述監(jiān)控包括1/0偏壓，1日階自相關(guān)和估計(jì)的最小熵。將這三個(gè)發(fā)生器的輸出進(jìn)行組合，以產(chǎn)生128 Mbps的數(shù)據(jù)流，最后將32個(gè)不重疊的連續(xù)位的塊進(jìn)行XOR運(yùn)算，以產(chǎn)生4 Mbps的每個(gè)最終輸出位。內(nèi)部硬件監(jiān)視要求三個(gè)生成器中的至少兩個(gè)具有至少0.999位/位的估計(jì)熵。如果此要求失敗，則發(fā)電機(jī)的輸出將自動(dòng)停止。還測(cè)試了輸出位的熵，如果輸出的估計(jì)熵降到0.999位/位以下，則生成器將停止。內(nèi)部硬件測(cè)試還充當(dāng)啟動(dòng)測(cè)試程序。啟動(dòng)時(shí)，直到一個(gè)1,048,576位的塊（2 20至少三個(gè)冗余發(fā)生器中的兩個(gè)發(fā)生器產(chǎn)生了所需的最小估計(jì)熵水平。除了連續(xù)測(cè)試之外，D一級(jí)和第二級(jí)輸出的三個(gè)源以及所有第三級(jí)輸出的原始數(shù)據(jù)流都可以脫機(jī)使用以進(jìn)行直接統(tǒng)計(jì)測(cè)試。

  主機(jī)中的接口軟件監(jiān)視來(lái)自發(fā)生器的數(shù)據(jù)流。如果監(jiān)視程序檢測(cè)到停止?fàn)顟B(tài)，則將自動(dòng)生成對(duì)原始數(shù)據(jù)流中的內(nèi)部統(tǒng)計(jì)信息的請(qǐng)求。檢查這些統(tǒng)計(jì)信息以確定硬件中是否存在實(shí)際故障，并且如果此檢查指示故障，則將生成錯(cuò)誤消息，并且將不提供任何隨機(jī)數(shù)據(jù)。硬件的自動(dòng)檢查還可能表明僅存在由于計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)，程序或其他連接的組件的正常運(yùn)行引起的延遲。如果檢查顯示硬件運(yùn)行正常，則監(jiān)視軟件將重新啟動(dòng)生成器輸出，并且將恢復(fù)隨機(jī)數(shù)據(jù)流。

  每個(gè)輸出位的量子熵估計(jì)為每位0.999+位。總量子熵和混沌熵與1.0不可區(qū)分，并且在不進(jìn)行任何隨機(jī)校正或調(diào)節(jié)的情況下，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)了NIST關(guān)于*熵的建議。最終輸出隨機(jī)流中的統(tǒng)計(jì)缺陷非常小。

  發(fā)生器位于一個(gè)接地的1/16英寸鋁制設(shè)備外殼中，這既可以防止監(jiān)視輸出位，也可以防止電磁場(chǎng)干擾發(fā)生器。電源通過(guò)USB連接器提供，并在進(jìn)入屏蔽外殼時(shí)經(jīng)過(guò)過(guò)濾。發(fā)生器部分的功率獨(dú)立調(diào)節(jié)，可防止電源波動(dòng)對(duì)隨機(jī)數(shù)生成產(chǎn)生任何外部影響。如果需要額外的物理安全性，則發(fā)生器可以放置在計(jì)算機(jī)機(jī)箱內(nèi)，并通過(guò)內(nèi)部USB連接（QNG型號(hào)PQ4000KSI）。

  PQ4000KS用于加密目的以及在線游戲和其他要求醉高安全性和隨機(jī)性屬性的應(yīng)用程序。PQ4000KS已使用DIEHARD和NIST 800-22等較有名的測(cè)試套件進(jìn)行了廣泛的測(cè)試。此外，我們的QNGmeter測(cè)試套件還對(duì)每個(gè)發(fā)生器進(jìn)行了連續(xù)測(cè)試，測(cè)試范圍達(dá)到或超過(guò)1000億比特，以驗(yàn)證其是否符合我們的內(nèi)部規(guī)范，這些規(guī)范通常比DIEHARD或NIST測(cè)試所能確認(rèn)的要嚴(yán)格。

  發(fā)生器輸出位通過(guò)USB接口以4 Mbps的速率傳輸?shù)接?jì)算機(jī)中的PQ4000KS驅(qū)動(dòng)程序。這些位用ActiveX通信以許多不同的格式提供給您的程序包括32位整數(shù)，48位[0，1）均勻分布的級(jí)分和平均值= 0.0，標(biāo)準(zhǔn)偏差= 1.0高斯個(gè)變量] [1的最大±8.0 SD。

  PQ4000KS [2]中使用的隨機(jī)生成方法對(duì)由于長(zhǎng)期老化影響而引起的故障具有很高的抵抗力，并且可以容忍來(lái)自不同生產(chǎn)運(yùn)行的組件的預(yù)期變化。三個(gè)獨(dú)立的生成器提供的高冗余度以及用于產(chǎn)生每個(gè)輸出位的大量熵位確保了對(duì)于任何應(yīng)用而言一致且醉高質(zhì)量的真實(shí)隨機(jī)數(shù)[3]。

  特征

• 通過(guò)自動(dòng)暫停進(jìn)行連續(xù)的硬件運(yùn)行時(shí)測(cè)試

• 提供原始數(shù)據(jù)流和內(nèi)部統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)

• 發(fā)電機(jī)電路的獨(dú)立功率調(diào)節(jié)

• ActiveX連接

• 包括驅(qū)動(dòng)程序，界面和測(cè)試軟件

• 客戶端軟件與J1000KU和R2000KU向前兼容

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三、美國(guó)ComScire量子隨機(jī)數(shù)生成器其它型號(hào)

PQ128MS

PQ32MS
PQ128MU
PQ4000KS
PQ4000KSI
PQ32MU
PQ4000KU