近期，通信工程学院ISN全国重点实验室张卫国教授以独立作者在IEEE Transactions on Information Theory（IEEE信息论汇刊）上发表题为“Analysis and Construction of Nonlinear Correctors Used in True Random Number Generators”的学术论文，解决了真随机数生成器设计中的关键难题。
真随机数生成器的校正器是一个后处理函数，用来减少或消除物理随机数生成器的统计弱点，以提高输出序列的随机性和统计独立性。真随机数校正器思想的提出和设计方案最早可以追溯到1951年冯·诺伊曼的工作，后来人们又从马尔科夫链、布尔函数等角度去设计校正器。如何设计在校正能力、处理效率和非线性性质之间实现优化折中的校正器是真随机数生成器设计中的核心难题。
针对上述难题，张卫国教授从密码函数的角度研究了校正器的设计，利用等距线性码构造出一大类多输出、高校正阶、高非线性度、高代数次数的非线性校正器，首次使校正器的校正阶大于其弹性阶，实现了校正器的输出维数、校正阶、非线性度、代数次数等多种参数指标之间的优化折中。这一研究成果在密码系统、计算机系统、博彩业设备等应用场合具有重要应用价值，已申请发明专利1项。
这是张卫国教授在IEEE信息论汇刊上以独立作者或第一作者发表的第7篇论文。IEEE信息论汇刊创刊于1953年，主要刊登有关信息的传输、处理和利用的理论性学术论文，涉及香农理论、通信理论、编码理论、密码学、信号处理、机器学习、网络与计算等领域。创刊70年来，在IEEE信息论汇刊上发表过的论文深远地影响着世界信息理论和信息技术的发展。例如，1976年Diffie和Hellman开创公钥密码学的奠基性论文“New Directions in Cryptography” 、2009年Arikan提出极化码的奠基性论文“Channel Polarization: A Method for Constructing Capacity-Achieving Codes for Symmetric Binary-Input Memoryless Channels”均发表在IEEE信息论汇刊。
论文链接：https://doi.org/10.1109/TIT.2023.3241899
