大随机数生成器算法的研究与实现
摘要
大随机数已经在当今社会的各个领域中都频繁使用，特别是在加密技术中已经成了不可缺少的一部分，像RSA，MD5中随机数成为加密技术的关键。
本设计主要为第3代移动通信系统（3G）提供符合要求的随机数（1024位），首先取得系统时间和RAND（）函数所产生的随机数作为最初的随机初值，经过三重DES（两密钥通过MD5算法得来）和异或的变换，保证其随机数的足够随机，然后通过16次的循环得到一个组合起来的1024位随机数，设计还提供一个检验随机数是否随机的平台，采用了均匀性检测，即频率检测的方法检测随机数的随机性，通过检测发现，所产生的随机数能够达到我们所期望的随机性。设计还对常见的随机数的生成方法进行了检析，提供多种随机数的生成方法，并且也提供了多种随机数的检测方法供大家参考，希望对大家有所帮助。
关键字：随机数；RSA；MD5；加密技术；均匀性检测目 录
1 引言 1
1.1随机数的概念 1
1.2课题背景 1
1.3 国内外研究现状 1
1.4 本课题研究的意义 1
1.5 本课题的研究方法 1
2常见随机数生成方法简析 2
2.1 迭代取中法 2
2.2 乘同余法 2
2.3 混同于法 2
2.4 反变换法 3
2.4.1 平均分布 : 3
2.4.2 指数分布 : 4
2.4.3 正态分布随机变量的生成 : 4
2.5 离散型随机变量 4
3 随机数的检验 5
4 大随机数产生的机理 6
4.1 流程图 6
4.2 DES算法简介 7
5 算法实现 8
6 检验随机数 13
7 系统测试 14
结 论 16
参考文献 17
致 谢 18
声 明 19
1.1随机数的概念
在现今的计算机中所产生的随机数，都是伪随机数。即，可以通过一定手段和方法发现或破译其中的规律。真随机数，也有了一定的研究，比如：通过声音或原子衰变等所产生的随机数。伪随机数可以通过一定的数学算法，近似真随机数但仍然不是真随机数。
1.2课题背景
随机数已经在当今社会的各个领域中都频繁使用，特别是在加密技术中已经成了不可缺少的一部分，甚至很多加密技术的保密程度就取决于随机数。像RSA，MD5需求大量随机数的密码技术正需求一个好的随机数发生器的产生。如今很多随机数产生器已经存在，但那些都存在很多的不足，比如产生的随机数位数不够，不是足够随机等等问题，所以编制一个能够产生我们需要足够大的且足够随机的随机数的随机数产生器就变得很重要。
1.3 国内外研究现状
通过查阅质料和在网上了解，国外对随机数的研究领先于国人对随机数的研究，但是总体来说对随机数的研究都还不够深入与透彻，都还不能脱离伪随机数的阴影，但的确目前的技术支持与环境配置等方面都还制约着我们大多数只能在研究伪随机数的层面，我们只可能的尽量地做到无限接近真随机数，而不能达到真正的随机。特别在随机数的检测这方面，虽然检测的方法很多，但是都不够完善，没有一个很公用很全面的检测方法诞生，所以在随机数的研究中还有很深的东西需要我们去挖掘。
1.4 本课题研究的意义
保证我们能够很快速的得到需要的随机数，而且随机数能够足够大足够随机，尽量能够实用在需要用到随机数的任何地方，特别是在科研领域，比如第3代移动通信系统（3G）中需要的1024随机数，就能满足它的要求，我们所要做的就是使产生的随机数尽量的靠近真随机数。
