1、1CS35.030CCS L 80GM中华人民共和国密码行业标准GM/T0103-2021随机数发生器总体框架General framework of random number generator2021-10-18发布2022-05-01实施国家密码管理局发布GM/T0103-2021目次前言1范围12规范性引用文件13术语和定义14随机数发生器设计总体框架24】概述24,2熵源34.3熵评估344后处理445检测4附录A(资料性)随机数发生器标准休系框架n”5参考文献nnnn11”6GM/T0103-2021前言本文件按照GB/T1.1一2020标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和
2、起草规则的规定起草。请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。本文件由密码行业标准化技术委员会提出并归口。本文件起草单位：北京宏思电子技术有限责任公司、北京智芯微电子科技有限公司、中国科学院数据与通信保护研究教育中心、太原理工大学、科大国盾量子技术股份有限公司、安徽问天量子科技股份有限公司、中国电子科技集团公司第三十研究所、国家密码管理局商用密码检测中心。本文件主要起草人：唐晓柯、甘杰、胡晓波、于艳艳、张文婧、马原、王云才、张建国、赵梅生、刘婧婧、徐兵杰、罗鹏、毛颖颖。GM/T0103-2021随机数发生器总体框架1范围本文件是随机数发生器设计的总体上位标准，规
3、定了随机数发生器设计总体框架。本文件适用于随机数发生器的研制、开发、检测，亦可推动随机数发生器相关标淮的制定。2规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件：不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。GB/T25069信息安全技术术语GB/T32915信息安全技术二元序列随机性检测方法GM/T0062密码产品随机数检测要求GM/T0078一2020密码随机数生成模块设计指南GM/T0105软件随机数发生器设计指南GM/Z4001密码术语3术语和定义GB/T25069、GB/T32915
4、、GM/T0062、GM/T0078、GM/T0105和GM/Z4001界定的以及下列术语和定义适用于本文件，3.1熵源entropy source产生输出的部件、设备或事件。当该输出以某种方法捕获和处理时，产生包含熵的比特串。来源：GB/T25069-2010,2.1.313.2热噪声thermal noise在元器件（例如运算放大器、反向偏压二极管或电阻器）中，通常情况下不希望出现的，但却内在产生的杂散电子信号（又称“白噪声”），注：通常都会尽力将这一现象最小化，然而由此现象的不可预测性，在随机比特流生成中，可将其作为一种嫡源加以利用。来源：GB/T25069一2010,2.2.4.83.
5、3混沌振荡chaotic oscillation非线性系统复杂、无序的振荡状态。注：根源于系统的局部非稳定性，表现为初值敏感性和内在随机性，1GM/T0103-20213.4相位抖动phase jitter由时域不稳定引起的波相位的快速、短期且具有随机特性的波动。3.5量子随机过程quantum random process具有内秉量子随机性的随机现象/过程。注：其随机性质山量子力学原理解释和保证。用于产生随机数的量子随机过程一般包括，单光子路径选择、光脉冲所包含的光子数、相邻光子间时间间隔、真空涨落，激光相位噪声，放大自发辐射噪声等，3.6随机数发生器random number genera
6、tor产生随机二元序列的器件或程序。来源：GB/T32915-2016,2.23.7软件随机数发生器software-based RNG软件密码模块（或混合密码模块的软件部件）中的随机数发生器部件，可以单独作为软件密码模块也可以作为软件密码模块（或混合密码模块的软件部分）的一部分。来源：GM/T0105一2021,3.133.8随机源序列raw random number sequence熵源输出经数字化得到的离散随机值序列。3.9随机数序列random number sequence数列中的每一项在已知其他项的情况下都无法被推断的一种数列。来源：GB/T25069一2010,2.2.2.1844随机数发生器设计总体框架4.1概述随机数发生器设计框架如图1所示，随机数发生器通常包括熵源、后处理及检测。在设计阶段对熵源或随机源序列进行嫡评估，在产品检测及使用阶段对随机源序列或随机数序列进行有效性检验或随机性检验。2