一种量子随机数的应用管理系统及方法技术方案

本发明专利技术提供一种量子随机数的应用管理系统及方法，包括：二进制量子随机数序列(1)，由至少一个量子随机数发生器(11)构成，并各自与服务器(2)相连；服务器(2)，用于根据量子随机数发生器状态的实时监控以及应用的实际需求，动态的选择读取至少一个量子随机数发生器产生的二进制随机数序列；将二进制量子随机数序列转换成满足应用程序要求的随机数据；将随机数据和量子随机数发生器的状态提供给应用程序使用。本发明专利技术提供的应用方法能够有效关闭量子随机数发生器系统与实际使用场景之间的鸿沟，促进量子随机数的应用推广及相关使用场景的技术发展。

【技术实现步骤摘要】
一种量子随机数的应用管理系统及方法
本专利技术涉及量子信息
，具体涉及一种量子随机数的应用管理系统及方法。
技术介绍
随机数是一种重要的基础资源，在科学技术以及日常生活中的众多领域都扮演着举足轻重的角色。在量子信息研究的推动下出现的量子随机数发生器，通过测量量子物理系统中内秉的随机特性产生真随机数，具备不可预测性，不可重复性和无偏性，其随机性是由量子力学基本原理所保证的，相比于其它随机数产生技术来说更具优势，近年来得到了快速的发展。通常的量子随机数发生器输出的随机数均为二进制序列，而在很多应用场景中需要的是十进制的随机数，量子随机数发生器系统与实际使用场景之间存在鸿沟。
技术实现思路
(一)要解决的技术问题针对上述问题，本专利技术提供了一种量子随机数的应用管理系统及方法，用于至少部分解决传统量子随机数发生器系统难以运用到实际使用场景中等技术问题。(二)技术方案本专利技术一方面提供了一种量子随机数的应用管理系统，包括：二进制量子随机数序列1，由至少一个量子随机数发生器11构成，并各自与服务器2相连；服务器2，用于根据量子随机数发生器状态的实时监控以及应用的实际需求，动态的选择读取至少一个量子随机数发生器产生的二进制随机数序列；将二进制量子随机数序列转换成满足应用程序要求的随机数据；将随机数据和量子随机数发生器的状态提供给应用程序使用。进一步地，服务器2具体包括：状态监控SDK21，用于实时读取量子随机数发生器11的监控数据，提供给监控服务22。进一步地，监控服务22用于通过应用程序接口专用SDK24将监控数据提供给应用程序使用。进一步地，服务器2具体包括：量子随机数发生器专用SDK23，用于从连接的至少一个量子随机数发生器中进行二进制量子随机数序列的读取，并将二进制量子随机数序列通过特定算法转换成满足应用程序要求的随机数据。进一步地，特定算法为二进制转其他进制算法，包括可重复算法、不可重复算法。进一步地，服务器2具体包括：应用程序接口专用SDK24，用于获取应用程序的需求提供给监控服务22和量子随机数发生器专用SDK23，并将监控数据和随机数据提供给应用程序使用。进一步地，量子随机数发生器11与服务器2通过数字接口相连，数字接口包括USB、网口。进一步地，随机数据包括八进制、十进制、十六进制量子随机数据。本专利技术另一方面提供了一种如前述量子随机数的应用管理系统的量子随机数的应用方法，包括：S1，根据量子随机数发生器状态的实时监控以及应用的实际需求，动态的选择读取至少一个量子随机数发生器产生的二进制随机数序列；S2，将二进制量子随机数序列转换成满足应用程序要求的随机数据；S3，将随机数据和量子随机数发生器的状态提供给应用程序使用。进一步地，随机数据包括八进制、十进制、十六进制量子随机数据。(三)有益效果本专利技术实施例提供的一种量子随机数的应用管理系统及方法，基于量子随机数发生器产生各类符合要求的量子随机数，提供给应用程序使用，同时具备量子随机数发生器监测、管理等功能，能够保证输出量子随机数的随机性、稳定性及安全性。附图说明图1示意性示出了根据本专利技术实施例量子随机数的应用管理系统的结构示意图；图2示意性示出了根据本专利技术实施例量子随机数的应用方法的流程图；具体实施方式为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本专利技术进一步详细说明。本专利技术的第一实施例提供一种量子随机数的应用管理系统，请参见图1，包括：二进制量子随机数序列1，由至少一个量子随机数发生器11构成，并各自与服务器2相连；服务器2，用于根据量子随机数发生器状态的实时监控以及应用的实际需求，动态的选择读取至少一个量子随机数发生器产生的二进制随机数序列；将二进制量子随机数序列转换成满足应用程序要求的随机数据；将随机数据和量子随机数发生器的状态提供给应用程序使用。二进制量子随机数序列部分包括若干个独立的量子随机数发生器，并各自与服务器部分相连；服务器部分由状态监测软件开发工具包(SoftwareDevelopmentKit，SDK)、监控服务、量子随机数发生器专用SDK和应用程序接口专用SDK构成。量子随机数发生器产生的量子随机数，其随机性由量子力学基本原理所保证，并可采用最小熵理论严格证明其随机性，因而具有更高的安全性。量子随机数发生器可以有多种方案来实现，例如光子路径选择方案、光子到达时间方案、激光相位波动方案和真空态涨落方案等。服务器通过对所连接的量子随机数发生器状态的实时监控以及应用的实际需求，可以动态的选择读取一个或者多个量子随机数发生器产生的二进制随机数序列，即可以做到负载均衡，亦可以在部分量子随机数发生器硬件发生故障时，及时发现并避免使用该硬件的数据，又能够持续稳定的提供满足应用程序需求的包括十进制在内的各类通用量子随机数输出，从而保证了系统的稳定性和安全性。在上述实施例的基础上，服务器2具体包括：状态监控SDK21，用于实时读取量子随机数发生器11的监控数据，提供给监控服务22。服务器连接若干个量子随机数发生器硬件，一方面通过状态监测SDK21和监控服务22对设备运行状态进行实时监控并提供给应用程序；另一方面，根据设备运行状态以及应用程序的需求，通过量子随机数发生器专用SDK控制二进制量子随机数序列的读取过程。在上述实施例的基础上，监控服务22用于通过应用程序接口专用SDK24将监控数据提供给应用程序使用。监控服务22通过应用程序接口专用SDK24获取应用程序的要求并提供相应的监控数据给应用程序调取使用。在上述实施例的基础上，服务器2具体包括：量子随机数发生器专用SDK23，用于从连接的至少一个量子随机数发生器中进行二进制量子随机数序列的读取，并将二进制量子随机数序列通过特定算法转换成满足应用程序要求的随机数据。量子随机数发生器专用SDK23根据监控服务22提供的监控结果以及应用程序的要求，从连接的量子随机数发生器11、12…中选择一个或者多个来进行二进制量子随机数序列的读取，通过特定的算法转换成需要的随机数据输出，可以用于包括十进制在内的各类通用随机数的应用中。在上述实施例的基础上，特定算法为二进制转其他进制算法，包括可重复算法、不可重复算法。特定转换算法由应用程序的需求决定，包括但不局限于各类二进制转其他进制算法，可重复算法及不可重复算法。在上述实施例的基础上，服务器2具体包括：应用程序接口专用SDK24，用于获取应用程序的需求提供给监控服务22和量子随机数发生器专用SDK23，并将监控数据和其他进制的量子随机数序列提供给应用程序使用。应用程序接口专用SDK24与应用程序相连，获取应用程序的需求提供给监控服务22和量子随机数发生器专用SDK23，并将相应的监控数据和随机数据提供给应用程序。在上述实施例的基础上，量子随机数发生器11与服务器2通过数字接口相连，数字接口包括USB、网本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种量子随机数的应用管理系统，其特征在于，包括：/n二进制量子随机数序列(1)，由至少一个量子随机数发生器(11)构成，并各自与服务器(2)相连；/n服务器(2)，用于根据量子随机数发生器状态的实时监控以及应用的实际需求，动态的选择读取至少一个量子随机数发生器产生的二进制随机数序列；将所述二进制量子随机数序列转换成满足应用程序要求的随机数据；将所述随机数据和所述量子随机数发生器的状态提供给应用程序使用。/n

【技术特征摘要】
1.一种量子随机数的应用管理系统，其特征在于，包括：
二进制量子随机数序列(1)，由至少一个量子随机数发生器(11)构成，并各自与服务器(2)相连；
服务器(2)，用于根据量子随机数发生器状态的实时监控以及应用的实际需求，动态的选择读取至少一个量子随机数发生器产生的二进制随机数序列；将所述二进制量子随机数序列转换成满足应用程序要求的随机数据；将所述随机数据和所述量子随机数发生器的状态提供给应用程序使用。


2.根据权利要求1所述的量子随机数的应用管理系统，其特征在于，所述服务器(2)具体包括：
状态监控SDK(21)，用于实时读取所述量子随机数发生器(11)的监控数据，提供给监控服务(22)。


3.根据权利要求2所述的量子随机数的应用管理系统，其特征在于，所述监控服务(22)用于通过所述应用程序接口专用SDK(24)将所述监控数据提供给所述应用程序使用。


4.根据权利要求1所述的量子随机数的应用管理系统，其特征在于，所述服务器(2)具体包括：
量子随机数发生器专用SDK(23)，用于从连接的所述至少一个量子随机数发生器中进行二进制量子随机数序列的读取，并将所述二进制量子随机数序列通过特定算法转换成满足应用程序要求的随机数据。


5.根据权利要求4所述的量子随机数的应用管理系统，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：张军，聂友奇，张强，潘建伟，
申请(专利权)人：中国科学技术大学，
类型：发明
国别省市：安徽;34