結(jié)合區(qū)塊鏈的量子隨機數(shù)分發(fā)與驗證方案
網(wǎng)絡(luò)安全與數(shù)據(jù)治理 7期
黨仁，周虎，孫羽
（長春大學(xué)網(wǎng)絡(luò)安全學(xué)院，吉林長春130022）
摘要： 在隨機性和安全性要求很高的應(yīng)用場景中需要使用真隨機數(shù)，為此提出了一種結(jié)合區(qū)塊鏈技術(shù)的量子隨機數(shù)分發(fā)與驗證方案，用于獲取及驗證真隨機數(shù)。該方案利用量子隨機數(shù)生成器得到真隨機數(shù)存儲在云平臺，通過驗證用戶的聚合簽名分配對應(yīng)的量子隨機數(shù)，并將分配記錄上傳至區(qū)塊鏈，利用分布式存儲服務(wù)供用戶查詢下載量子隨機數(shù)。通過結(jié)合區(qū)塊鏈技術(shù)，使用戶可對分發(fā)結(jié)果溯源驗證，有效保障了量子隨機數(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數(shù)的難題，為多方用戶需獲取相同真隨機數(shù)的場景提供了解決方法。
中圖分類號：TP309
文獻標識碼：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)塊鏈的量子隨機數(shù)分發(fā)與驗證方案［J］.網(wǎng)絡(luò)安全與數(shù)據(jù)治理，2023，42（7）：73-78.
文獻標識碼：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)塊鏈的量子隨機數(shù)分發(fā)與驗證方案［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。隨機數(shù)發(fā)生器生成隨機數(shù)的不可預(yù)測性為密碼學(xué)算法和安全協(xié)議提供了基本安全保障。計算機程序中的隨機數(shù)一般由偽隨機數(shù)生成器產(chǎn)生，它通過某種數(shù)學(xué)算法生成看似隨機的數(shù)列。偽隨機數(shù)的隨機性是有限的，在一些需要高強度隨機性和安全性的應(yīng)用中，就需要使用真正的隨機數(shù)。量子真隨機數(shù)的產(chǎn)生是利用量子物理現(xiàn)象的隨機性質(zhì)來生成真正的隨機數(shù)，并通過一定的篩選和校驗過程確保其真正的隨機性和安全性。量子真隨機數(shù)可以應(yīng)用于密碼學(xué)、模擬計算和物理仿真等多個領(lǐng)域。
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作者信息：
黨仁，周虎，孫羽
（長春大學(xué)網(wǎng)絡(luò)安全學(xué)院，吉林長春130022）
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