結(jié)合區(qū)塊鏈的量子隨機(jī)數(shù)分發(fā)與驗(yàn)證方案
網(wǎng)絡(luò)安全與數(shù)據(jù)治理 7期
黨仁，周虎，孫羽
（長(zhǎng)春大學(xué)網(wǎng)絡(luò)安全學(xué)院，吉林長(zhǎng)春130022）
摘要： 在隨機(jī)性和安全性要求很高的應(yīng)用場(chǎng)景中需要使用真隨機(jī)數(shù)，為此提出了一種結(jié)合區(qū)塊鏈技術(shù)的量子隨機(jī)數(shù)分發(fā)與驗(yàn)證方案，用于獲取及驗(yàn)證真隨機(jī)數(shù)。該方案利用量子隨機(jī)數(shù)生成器得到真隨機(jī)數(shù)存儲(chǔ)在云平臺(tái)，通過驗(yàn)證用戶的聚合簽名分配對(duì)應(yīng)的量子隨機(jī)數(shù)，并將分配記錄上傳至區(qū)塊鏈，利用分布式存儲(chǔ)服務(wù)供用戶查詢下載量子隨機(jī)數(shù)。通過結(jié)合區(qū)塊鏈技術(shù)，使用戶可對(duì)分發(fā)結(jié)果溯源驗(yàn)證，有效保障了量子隨機(jī)數(shù)分發(fā)的安全性和一致性。本文方案解決了用戶獲得真隨機(jī)數(shù)的難題，為多方用戶需獲取相同真隨機(jī)數(shù)的場(chǎng)景提供了解決方法。
中圖分類號(hào)：TP309
文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A
DOI:10.19358/j.issn.2097-1788.2023.07.012
引用格式：黨仁，周虎，孫羽.結(jié)合區(qū)塊鏈的量子隨機(jī)數(shù)分發(fā)與驗(yàn)證方案［J］.網(wǎng)絡(luò)安全與數(shù)據(jù)治理，2023，42（7）：73-78.
文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A
DOI:10.19358/j.issn.2097-1788.2023.07.012
引用格式：黨仁，周虎，孫羽.結(jié)合區(qū)塊鏈的量子隨機(jī)數(shù)分發(fā)與驗(yàn)證方案［J］.網(wǎng)絡(luò)安全與數(shù)據(jù)治理，2023，42（7）：73-78.
Quantum random number distribution and verification scheme with blockchain integration
Dang Ren, Zhou Hu, Sun Yu
(School of Cyberspace Security, Changchun University, Changchun 130022, China)
Abstract： There is a demand for true random numbers in applications that require high randomness and security. To address this, this paper proposes a quantum random number distribution and verification scheme that combines blockchain technology. The scheme utilizes a quantum random number generator to obtain true random numbers, which are stored on a cloud platform. By verifying users' aggregated signatures, corresponding quantum random numbers are allocated and the allocation records are uploaded to the blockchain. Distributed storage services are used to enable users to query and download the quantum random numbers. By integrating blockchain technology, users can trace and verify the distribution results, effectively enhancing the security and consistency of quantum random number distribution. This scheme solves the challenge of users obtaining true random numbers and provides a solution for scenarios where multiple users need to obtain the same true random numbers.
Key words : quantum random number; aggregate signature; distributed storage; blockchain
0 引言
隨機(jī)數(shù)是安全學(xué)與密碼學(xué)中的重要組成部分,在信息安全中具有重要作用。隨機(jī)數(shù)發(fā)生器生成隨機(jī)數(shù)的不可預(yù)測(cè)性為密碼學(xué)算法和安全協(xié)議提供了基本安全保障。計(jì)算機(jī)程序中的隨機(jī)數(shù)一般由偽隨機(jī)數(shù)生成器產(chǎn)生，它通過某種數(shù)學(xué)算法生成看似隨機(jī)的數(shù)列。偽隨機(jī)數(shù)的隨機(jī)性是有限的，在一些需要高強(qiáng)度隨機(jī)性和安全性的應(yīng)用中，就需要使用真正的隨機(jī)數(shù)。量子真隨機(jī)數(shù)的產(chǎn)生是利用量子物理現(xiàn)象的隨機(jī)性質(zhì)來生成真正的隨機(jī)數(shù)，并通過一定的篩選和校驗(yàn)過程確保其真正的隨機(jī)性和安全性。量子真隨機(jī)數(shù)可以應(yīng)用于密碼學(xué)、模擬計(jì)算和物理仿真等多個(gè)領(lǐng)域。
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作者信息：
黨仁，周虎，孫羽
（長(zhǎng)春大學(xué)網(wǎng)絡(luò)安全學(xué)院，吉林長(zhǎng)春130022）
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