基于延时特征抑制的互耦半导体激光器混沌熵源并行获取双路高速真随机数

真随机数的获取技术是信息安全领域的关键技术之一。真随机数的传统获取方法面临着以物理熵源带宽限制为主的技术瓶颈，其速率通常只能达到Mbits/s量级，与当前Gbits/s量级的信息网络之间存在巨大速率鸿沟，因此探索获取高速真随机数的新方法和新技术至关重要。本项目旨在系统研究利用纯物理方法将宽带激光混沌的产生和延时特征的抑制直接融合为一个物理过程的相关技术方案，开发基于半导体激光器(SL)的高性能宽谱激光混沌熵源；掌握基于互耦SL系统的双路(每路40Gbits/s以上)高速随机数的并行获取技术，所产生的随机数能通过STS和Diehard 等国际公认的随机数标准测试；在此基础上，进一步探索基于多个SL构成的复杂耦合系统并行获取多路真随机数的技术方案。本项目的研究可望自主研发并掌握一些高速真随机数的获取新技术，从而为我国自主构建高效信息安全新体系提供部分关键技术支持。

真随机数的获取技术是信息安全领域的关键技术之一。真随机数的传统获取方法面临着以物理熵源带宽限制为主的技术瓶颈，其速率通常只能达到Mbits/s量级，与当前Gbits/s量级的信息网络之间存在巨大速率鸿沟。本项目在获取高速真随机数的新方法和新技术方面开展了相关理论和实验探索，并取得了一系列研究成果。首先，系统研究了利用纯物理方法将宽带激光混沌的产生和延时特征的抑制直接融合为一个物理过程的相关技术实现方案；其次，探索并掌握了基于半导体激光器(SL)的高性能宽谱激光混沌熵源的获取技术；在上述研究工作的基础上，基于互耦SL混沌熵源实验上成功并行产生了双路(每路480Gbits/s)高速真随机数，所产生的随机数通过了国际权威的随机数标准测试套件NIST SP 800-22的统计测试；最后，通过对多路随机数合并技术的研究，成功实现了对上述双路高速真随机数的合并，进一步获得了一路0.96Tbits/s的超高速真随机数并通过了NIST SP 800-22的随机数统计测试。通过该项目的研究，自主研发并掌握一些高速真随机数的获取新技术，从而为我国自主构建高效信息安全新体系提供了部分关键技术支持。