美國ComScire量子隨機數(shù)生成器

簡要描述：美國ComScire量子隨機數(shù)生成器
ComScire®PQ4000KS是一種極快的量子隨機數(shù)生成器，可提供NIST全熵。ComScire QNG的Q球用戶包括G家和州在線游戲公司，游戲系統(tǒng)制造商以及軍事和民用安全機構(gòu)。。

產(chǎn)品型號：PQ4000KS

更新時間：2023-12-15

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一、美國ComScire公司簡介

量子世界公司（ComScire）是一家經(jīng)驗豐富的小型企業(yè)（VOSB）。我們已經(jīng)在SAM上進行了有效注冊，可以與美國政府機構(gòu)進行業(yè)務(wù)往來。是經(jīng)過VIP認(rèn)證的退伍軍人擁有的小型企業(yè)（VOSB），可提供與技術(shù)相關(guān)的廣泛產(chǎn)品和服務(wù)。我們的內(nèi)部工程可以將您的概念帶到最終生產(chǎn)中。

該公司已經(jīng)經(jīng)營了25年。專業(yè)領(lǐng)域包括：
量子和真隨機數(shù)發(fā)生器的研究與開發(fā)。
咨詢熵和隨機性安全性和隨機數(shù)測試軟件。
在Altera FPGA上以VHDL和原理圖捕獲設(shè)計硬件系統(tǒng)和編程復(fù)雜固件的12年以上經(jīng)驗。
固件和軟件中科學(xué)算法的開發(fā)和編程。
在設(shè)計覆蓋DC至GHz頻率的模擬和數(shù)字電路方面擁有超過35年的經(jīng)驗。
具有計算機接口的高精度GPS時間系統(tǒng)設(shè)計。相對于UTC的均方根精度為10ns。
擁有20多年使用Mathematica進行科學(xué)分析和建模的經(jīng)驗。

二、美國ComScire量子隨機數(shù)生成器功能說明

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  PQ4000KS功能說明

  量子熵源以及硬件運行時測試可提供醉高的可靠性和安全性

  每個真實的隨機數(shù)生成器（TRNG）都需要一個物理的熵源。熵通常是物理系統(tǒng)中無序的一種度量。根據(jù)信息論，可以將熵視為度量熵源的測量屬性的不可預(yù)測性的量度。一個簡單的比喻是擲硬幣。如果每次翻轉(zhuǎn)都是*不可預(yù)測的，也就是說，每次翻轉(zhuǎn)都有50/50的機率恰好落在頭上（“公平"硬幣），則熵為1.0。在相反的J端中，如果一個硬幣有兩個正面，那么該硬幣的每次翻轉(zhuǎn)都是*可以預(yù)測的，并且熵將為0.0。可以對量子熵源進行采樣，以產(chǎn)生可能被認(rèn)為是最根本不可預(yù)測的隨機數(shù)。

  QNG Model PQ4000KS中的量子熵源是散粒噪聲，這是由于MOS晶體管中的亞閾值泄漏和柵極隧穿泄漏引起的。另外，混沌熵的來源包括熱噪聲或*噪聲，其他類型的晶體管噪聲和開關(guān)噪聲的組合。分別產(chǎn)生預(yù)定量的量子熵和混沌熵的二十四個獨立的高頻振蕩信號源以200至400 MHz之間的不同頻率連續(xù)工作。每個振蕩器在多個抽頭處采樣以產(chǎn)生增強的輸出（一級輸出），增強的輸出被進一步組合以產(chǎn)生噪聲輸出信號（二級輸出）。這些噪聲信號中的75個被合并以產(chǎn)生128 Mbps的單個采樣二進制信號（三級輸出）。

  PQ4000KS包含上述類型的三個獨立的發(fā)生器。這三臺發(fā)電機中每臺的統(tǒng)計信息都在發(fā)電機硬件中連續(xù)監(jiān)控。所述監(jiān)控包括1/0偏壓，1日階自相關(guān)和估計的最小熵。將這三個發(fā)生器的輸出進行組合，以產(chǎn)生128 Mbps的數(shù)據(jù)流，最后將32個不重疊的連續(xù)位的塊進行XOR運算，以產(chǎn)生4 Mbps的每個最終輸出位。內(nèi)部硬件監(jiān)視要求三個生成器中的至少兩個具有至少0.999位/位的估計熵。如果此要求失敗，則發(fā)電機的輸出將自動停止。還測試了輸出位的熵，如果輸出的估計熵降到0.999位/位以下，則生成器將停止。內(nèi)部硬件測試還充當(dāng)啟動測試程序。啟動時，直到一個1,048,576位的塊（2 20至少三個冗余發(fā)生器中的兩個發(fā)生器產(chǎn)生了所需的最小估計熵水平。除了連續(xù)測試之外，D一級和第二級輸出的三個源以及所有第三級輸出的原始數(shù)據(jù)流都可以脫機使用以進行直接統(tǒng)計測試。

  主機中的接口軟件監(jiān)視來自發(fā)生器的數(shù)據(jù)流。如果監(jiān)視程序檢測到停止?fàn)顟B(tài)，則將自動生成對原始數(shù)據(jù)流中的內(nèi)部統(tǒng)計信息的請求。檢查這些統(tǒng)計信息以確定硬件中是否存在實際故障，并且如果此檢查指示故障，則將生成錯誤消息，并且將不提供任何隨機數(shù)據(jù)。硬件的自動檢查還可能表明僅存在由于計算機操作系統(tǒng)，程序或其他連接的組件的正常運行引起的延遲。如果檢查顯示硬件運行正常，則監(jiān)視軟件將重新啟動生成器輸出，并且將恢復(fù)隨機數(shù)據(jù)流。

  每個輸出位的量子熵估計為每位0.999+位。總量子熵和混沌熵與1.0不可區(qū)分，并且在不進行任何隨機校正或調(diào)節(jié)的情況下，遠遠超過了NIST關(guān)于*熵的建議。最終輸出隨機流中的統(tǒng)計缺陷非常小。

  發(fā)生器位于一個接地的1/16英寸鋁制設(shè)備外殼中，這既可以防止監(jiān)視輸出位，也可以防止電磁場干擾發(fā)生器。電源通過USB連接器提供，并在進入屏蔽外殼時經(jīng)過過濾。發(fā)生器部分的功率獨立調(diào)節(jié)，可防止電源波動對隨機數(shù)生成產(chǎn)生任何外部影響。如果需要額外的物理安全性，則發(fā)生器可以放置在計算機機箱內(nèi)，并通過內(nèi)部USB連接（QNG型號PQ4000KSI）。

  PQ4000KS用于加密目的以及在線游戲和其他要求醉高安全性和隨機性屬性的應(yīng)用程序。PQ4000KS已使用DIEHARD和NIST 800-22等較有名的測試套件進行了廣泛的測試。此外，我們的QNGmeter測試套件還對每個發(fā)生器進行了連續(xù)測試，測試范圍達到或超過1000億比特，以驗證其是否符合我們的內(nèi)部規(guī)范，這些規(guī)范通常比DIEHARD或NIST測試所能確認(rèn)的要嚴(yán)格。

  發(fā)生器輸出位通過USB接口以4 Mbps的速率傳輸?shù)接嬎銠C中的PQ4000KS驅(qū)動程序。這些位用ActiveX通信以許多不同的格式提供給您的程序包括32位整數(shù)，48位[0，1）均勻分布的級分和平均值= 0.0，標(biāo)準(zhǔn)偏差= 1.0高斯個變量] [1的最大±8.0 SD。

  PQ4000KS [2]中使用的隨機生成方法對由于長期老化影響而引起的故障具有很高的抵抗力，并且可以容忍來自不同生產(chǎn)運行的組件的預(yù)期變化。三個獨立的生成器提供的高冗余度以及用于產(chǎn)生每個輸出位的大量熵位確保了對于任何應(yīng)用而言一致且醉高質(zhì)量的真實隨機數(shù)[3]。

  特征

• 通過自動暫停進行連續(xù)的硬件運行時測試

• 提供原始數(shù)據(jù)流和內(nèi)部統(tǒng)計數(shù)據(jù)

• 發(fā)電機電路的獨立功率調(diào)節(jié)

• ActiveX連接

• 包括驅(qū)動程序，界面和測試軟件

• 客戶端軟件與J1000KU和R2000KU向前兼容

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三、美國ComScire量子隨機數(shù)生成器其它型號

PQ128MS

PQ32MS
PQ128MU
PQ4000KS
PQ4000KSI
PQ32MU
PQ4000KU