0 引言

    偽隨機數發生器作為理想信息源，有良好的統計特性和隨機特性，廣泛應用于信息安全領域。根據香農的一次一密理論^[1]，采用隨機序列作為密鑰加密信息是絕對安全，不可破譯的。眾所周知，真正隨機序列在信息系統應用是不可能的，故而在密碼學研究中常采用循環周期長且能通過隨機數檢驗的偽隨機數來代替真正的隨機數。偽隨機數發生器(PRNGs)統計檢測標準由美國國家標準與技術研究院(NIST)公布，包括FIPS140檢測、DIEHARD檢測和SP800-22檢測等。

    混沌^[2]是動力學系統產生的一種及其復雜的類似噪聲的運動行為，是確定的非線性系統中出現的內在隨機性現象，表現出對系統初值和控制參數的高度敏感性和類隨機行為。它具有如下特性：運動的遍歷性、對初始狀態和系統參數的高度敏感、正的Lyapunov指數、自相似性、運動軌道的長期不可預測性以及有界性等。ALIPOUR M C等人^[3]采用Logistic混沌映射用于生成PRNGs和兩個突變階段的種子值，以及用于擴散操作的PRNGs。CHUGUNKOV I V等人^[4]提出了一類由非線性反饋移位寄存器組成的新序列。MURILLO-ESCOBAR M A等人^[5]利用提高的Logistic映射構造偽隨機數發生器。Zhu Congxu等人^[6]提出了基于一維復合離散混沌系統Logistic-Tent映射的偽隨機數發生器(PRNG)設計新方案。CHEN E等人^[7]通過構造了一個8維DCSLE GCS系統用于混沌偽隨機數發生器的設計。TAHA M A等人^[8]設計和構建基于視網膜的偽隨機數發生器，用于安全應用。Zhao Yi等人^[9]提出了一種基于超混沌系統的自擾偽隨機序列發生器。曹艷艷等人^[10]利用可變擾動參數迭代對Logistic混沌映射進行擾動隨機動態分組。魏連鎖等人^[11]提出一種將云模型與廣義三階Fibonacci相結合的混沌系統。朱淑芹等人^[12]利用反正弦函數變換使構造的二次多項式混沌映射服從均勻分布設計出偽隨機數發生器。朱和貴等人^[13]提出一種復合一維Sine和Tent混沌映射的二維超混沌圖像加密算法。陳飛等人^[14]將一維整數動態帳篷映射模型拓展為二維整數動態帳篷映射模型，克服了一維模型均勻性較差的缺陷,其迭代生成序列具有良好的均勻分布特性及相互獨立性,其密碼學特性更加完善。曾珂等人^[15]設計一種基于三維Logistic-Sine級聯映射的圖像混沌加密算法。李春虎等人^[16]基于斜帳篷混沌映射和Arnold變換提出一種新的圖像加密算法。汪彥等人^[17]利用圖像加密新算法來提高圖像加密算法的加密安全性和抗攻擊能力，在Lorenz混沌系統下進行了分析。RSSLER Q E^[18]給出的超混沌方程是簡單的四維(變量)振蕩器模型,其系統能產生具有兩個方向上雙曲不穩定的超混沌吸引子。本文通過采用超混沌Lorenz系統對初值進行干擾并加以處理，將所生成的四組混沌序列通過數據選擇器的選取，最終輸出的即為較高性能的偽隨機數。通過對混沌偽隨機數生成器的性能分析，測試結果顯示該偽隨機數發生器符合設計要求。

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作者信息:

蔚艷文1，李  震1，2，李良榮1

(1.貴州大學 大數據與信息工程學院，貴州 貴陽550025；2.貴州省公共大數據重點實驗室，貴州 貴陽550025)