[发明专利]基于混沌函数组合选择的伪随机数生成方法

说明书

本发明涉及基于混沌函数组合选择的伪随机数生成方法，包括以下步骤：S1：将n个混沌函数f₁,f₂,f₃,...f_i...f_n初始化，生成n个初始函数值序列r₁,r₂,r₃,...r_i...r_n，其中n≥3；S2：通过计算将n个初始函数值序列r₁,r₂,r₃,...r_i...r_n中的每一个序列均简化为只包含0或者1的初始伪随机数序列b₁,b₂,b₃,...b_i...b_n；S3：将n个初始伪随机数序列b₁,b₂,b₃,...b_i...b_n分为M个级别c_j；S4：通过高级别的伪随机数序列对同级别或者低级别的伪随机数序列进行按项选择，以生成一终极伪随机数序列bf。本发明的伪随机数生成方法通过混沌函数之间相互按项选择生成新的伪随机数序列，相较于现有技术中通过按列选择生成的伪随机序列，本发明的组合选择方法的精度更高。

技术领域

本发明属于密码学技术领域，具体涉及一种基于混沌函数组合选择的伪随机数生成方法。

背景技术

伪随机数是用某种算法计算出的一串来自[0，1]均匀分布的随机数序列，在密码学、通信工程、信息安全等领域中发挥着巨大的作用。目前常用的伪随机数生成算法有线性同余法和位移寄存器法，它们被广泛的运用在各种方面。但是，从数学分析的角度而言，这两种伪随机数的生成算法都存在着不可忽视的缺陷。

Matteis-Pagnutti已从理论上证明了所有线性和非线性同余序列都存在长周期相关现象。此外，线性同余序列众所周知的缺陷是其高维稀疏网格结构：当把相继的t个随机数(ri+1，ri+2，...，ri+t)看作是t维空中上的一个点时，这些点只散布在t维空间的的少数几个超平面上，并形成稀疏的网格结构。对于移位寄存器而言，序列内的微妙相关的严重性也大大的影响了生成随机数的质量。

混沌系统由于其不可预测性、初值敏感性、遍历性等优秀的函数特性，很快成为了伪随机数研究的新方向与新方法。但是混沌系统作为伪随机数的算法也依然存在着很多问题，诸如计算过程过于复杂或是软件上的混沌退化快等问题。

发明内容

为了解决现有技术中存在的上述问题，本发明提供了一种基于混沌函数组合选择的伪随机数生成方法。本发明要解决的技术问题通过以下技术方案实现：

基于混沌函数组合选择的伪随机数生成方法，包括以下步骤：

步骤1：将n个混沌函数f₁，f₂，f₃，...f_i...f_n初始化，生成n个初始函数值序列r₁，r₂，r₃，...r_i...r_n，其中n≥3；

步骤2：通过计算将n个初始函数值序列r₁，r₂，r₃，...r_i...r_n中的每一项简化为0或者1，生成n个初始伪随机数序列b₁，b₂，b₃，...b_i...b_n；