Random number generators are imperfect due to manufacturing bias and technological imperfections. These imperfections are removed using post-processing algorithms that in general compress the data and do not work in every scenario. In this work, we present a universal whitening algorithm using n-qubit permutation matrices to remove the imperfections in commercial random number generators without compression. Specifically, we demonstrate the efficacy of our algorithm in several categories of random number generators and its comparison with cryptographic hash functions and block ciphers. We have achieved improvement in almost every randomness parameter evaluated using ENT randomness test suite. The modified random number files obtained after the application of our algorithm in the raw random data file pass the NIST SP 800-22 tests in both the cases: 1. The raw file does not pass all the tests. 2. The raw file also passes all the tests.
翻译:随机数字生成器由于制造偏差和技术不完善而不完善。 这些不完善的生成器使用后处理算法来消除这些不完善之处, 这些后处理算法一般压缩数据, 而在每种情况下都不起作用。 在这项工作中, 我们提出了一个通用白化算法, 使用 n-qubit 变异矩阵来消除商业随机数字生成器中的不完善之处, 而不压缩。 具体地说, 我们展示了我们算法在随机数字生成器的几类随机数生成器中的功效, 以及它与加密的散列功能和区块密码的比较。 我们已经改进了使用 ENT 随机测试套件评估的几乎每一个随机参数。 在原始随机数据文档中应用我们的算法后获得的修改随机数文件, 在两种情况下都通过了 NIST SP 800- 22 测试: 1. 原始文件没有通过所有测试。 2. 原始文件也通过所有测试。