一种生成真随机数的装置和方法与流程

本申请涉及真随机数生成，特别是生成的真随机数用于摇号或抽奖。

背景技术：

1、摇号或抽奖的公开、公平、公正性主要由参与者名单、随机种子、根据随机种子和参与者名单计算摇号抽奖结果的算法（以下简称摇奖算法）三方面决定。目前参与者名单和摇奖算法可以通过区块链预先存证实现参与名单和摇奖算法的公开、公平、公正、不可篡改。但如何实现直观、可靠、快速、大量、中立地生成高可信、低成本、易使用、可审计的真随机数种子是一个难题。比如random.org网站虽然提供了快速、大量地生成基于雷暴噪声的真随机数，但公众无法直观的监督和审计随机数的生成过程（担心平台方选择性的生成随机数），从而影响摇号或抽奖的公开性和可信度。苏州市公证处使用的梧桐链区块链公证摇号抽奖采用的是加密卡生成随机数种子，公众无法直观的监督和审计随机数的生成过程（担心梧桐链平台方选择性的生成随机数），从而影响摇号或抽奖的公开性和可信度。国家体育彩票和福利彩票虽然提供了直观的随机数生成过程，但由于生成速度慢，生成数量少，费用高，公众不能随时主动线下参观（担心摇奖的直播视频是录播造假制作），不对外提供稳定随机数生成api接口（不易于作为日常摇号或抽奖活动中的随机种子使用），进而无法满足摇号或抽奖对随机种子的公开性、可信度、易用性、大量快速生成等需求。有些摇号或抽奖活动直接利用区块链系统的区块生成信息生成用于摇号或抽奖的随机数种子存在着被矿工操控、不够直观、不可信问题。

技术实现思路

1、本公开的实施例提供了一种生成真随机数的装置和方法，以便解决摇号或抽奖时直观、可靠、快速、大量、中立地生成高可信、低成本、易使用、可审计的真随机数种子的技术问题。

2、第一方面，根据本公开实施例提供了一种生成真随机数的装置，用于生成真随机数，包括： 一个以上的随机数生产边缘节点；一个随机数生产中心节点，其中，随机数生产边缘节点的外壳是透明材料做成的并且被放置在公共场所，内部包括：一个以上的透明容器；在透明容器中的一个或更多个的可随机运动对象；被配置为周期性地控制可随机运动对象的机电设备；被配置为捕获随机数生产边缘节点内部运行情况和外部环境情况的一个或更多个视频监控相机；被配置为显示随机数生产边缘节点内部运行情况和外部环境情况的一个或更多个显示设备；以及联接到所述视频监控相机和显示设备的边缘服务器，边缘服务器被配置为基于一个或更多个视频监控相机周期性地捕获的一个或更多个图像周期性地自动生成随机数、自动识别随机数生产边缘节点内外运行状况、发送数据给随机数生产中心节点、保存视频监控数据、控制显示设备、对公众视频直播，其中，随机数生产中心节点被配置为接受一个以上随机数生产边缘节点的数据；按照预设的规则周期性地生成随机数信息并对公众公开。其中可随机运动对象包括印有数字的乒乓球，其中机电设备包括电动风机、步进电机、开关传感器、除静电部件、可编程工控主板，其中机电设备被配置为通过周期性地对透明容器的底部吹气来实现周期性地对可随机运动对象进行重新随机排列，其中边缘服务器被配置为支持信息安全审计，其中随机数生产中心节点被配置为支持信息安全审计，其中机电设备被边缘服务器控制。其中支持信息安全审计，包括被配置了输入和输出信息的日志存储功能；被配置了执行命令的日志存储功能；被配置了系统信息安全保护的功能。其中按照预设的规则周期性地生成随机数信息，包括被配置了按照随机数生产中心节点收到数据里面的时间、随机数生产边缘节点编号、透明容器的编号和透明容器生产的随机数生成带有时间点和随机数列表的数据的功能。其中基于由一个或更多个视频监控相机周期性地捕获的一个或更多个图像周期性地自动生成随机数，包括被配置了基于神经网络的机器学习系统训练出自动识别随机数生产边缘节点运行状况的人工智能模型和相关控制软件代码；边缘服务器通过人工智能模型、相关控制软件代码、接收到的抓拍图片自动识别出随机数。

3、第二方面，根据本公开实施例提供了一种生成真随机数的方法，包括：一个以上的用透明材料做成且位于公共场所的随机数生产边缘节点周期性地自动化生产随机数；每个随机数生产边缘节点将随机数生产相关数据发送给随机数生产中心节点；随机数生产中心节点根据接收到的数据按照预设的规则周期性地生成随机数信息并对公众公开，其中，随机数生产边缘节点自动化生产随机数的方法包括：通过机电设备周期性地运行让透明容器内的一个或更多个的可随机运动对象周期性地重新随机排列；一个或更多个视频监控相机周期性地抓拍周期性地重新排列的可随机运动对象的照片并将照片发送给边缘服务器；边缘服务器根据接收到的抓拍图片信息自动识别出对应的随机数；边缘服务器将识别出的随机数发送给随机数生产中心节点；边缘服务器控制显示设备展示随机数生产边缘节点内部运行情况和外部环境情况、保存视频监控数据、对公众视频直播。其中可随机运动对象包括印有数字的乒乓球，其中机电设备周期性地运行的方法包括：将电动风机、步进电机、开关传感器、除静电部件、可编程工控主板已经连接好的机电设备周期性地对透明容器的底部吹气来实现周期性地对可随机运动对象进行重新随机排列，其中边缘服务器被配置为支持信息安全审计，其中随机数生产中心节点被配置为支持信息安全审计，其中机电设备被边缘服务器控制。其中按照预设的规则周期性地生成随机数信息方法，包括：按照随机数生产中心节点收到数据里面的时间、随机数生产边缘节点编号、透明容器的编号和透明容器生产的随机数生成带有时间点和随机数列表的数据。其中边缘服务器根据抓拍图片信息自动识别随机数的方法，包括：使用基于神经网络的机器学习系统训练出自动识别随机数生产边缘节点运行状况的人工智能模型；将人工智能模型和相关控制软件代码安装到边缘服务器；边缘服务器通过所述人工智能模型、相关控制软件代码、接收到的抓拍图片自动识别出随机数。其中所述支持信息安全审计的方法，包括：输入和输出信息的日志存储功能；执行命令的日志存储功能；系统信息安全保护的功能。

4、本发明公开的一种生成真随机数的装置和方法，具有以下有益效果：由于随机数生产边缘节点的外壳是透明材料做成的并且被放置在公共场所，并且其内部用于滚动和重新排列可随机运动对象的容器也是透明的，并且装置内的显示设备实时显示内部和外部运行环境情况，并且随机数生产边缘节点对公众提供直播服务，并且随机数生产边缘节点和随机数生产中心节点支持信息安全审计功能，所以摇号抽奖活动参与者能同时通过线下主动参观监督和线上实时直播观看，并将线上和线下生产随机种子的过程进行交叉验证的方式解决录播或视频造假篡改随机种子的问题。进而直观的生成高可信、可审计的真随机数。由于多个随机数生产边缘节点可以同时部署在不同地域城市（不同地域城市不共享电力网络和通信网络），并且采用智能化的软硬件设备实现自动化的快速生产随机数，整个过程没有人参与相关设备的操作，所以能长期持续地可靠、快速、大量、中立地生成真随机数。由于随机数生产中心节点可以通过公开的接口对全世界所有公众提供摇号或抽奖用随机数种子生成服务，所以对单个用户来说能便捷的使用极低成本的随机数生成服务。

5、

技术特征：

1.一种用于生成随机数的装置，包括：一个以上的随机数生产边缘节点；一个随机数生产中心节点，

2.根据权利要求1所述的装置，其中所述可随机运动对象包括印有数字的乒乓球，其中所述机电设备包括电动风机、步进电机、开关传感器、除静电部件、可编程工控主板，其中所述机电设备被配置为通过周期性地对透明容器的底部吹气来实现周期性地对可随机运动对象进行重新随机排列，其中所述边缘服务器被配置为支持信息安全审计，其中所述随机数生产中心节点被配置为支持信息安全审计，其中所述机电设备和所述边缘服务器连接。

3.根据权利要求2所述的装置，其中所述支持信息安全审计的边缘服务器和随机数生产中心节点，包括：被配置了输入和输出信息的日志存储功能；被配置了执行命令的日志存储功能；被配置了系统信息安全保护的功能。

4.根据权利要求1所述的装置，其中所述按照预设的规则周期性地生成随机数信息的随机数生产中心节点，包括被配置了按照随机数生产中心节点收到数据里面的时间、随机数生产边缘节点编号、透明容器的编号和透明容器生产的随机数生成带有时间点和随机数列表的数据的功能。

5.根据权利要求1所述的装置，其中所述基于由所述一个或更多个视频监控相机周期性地捕获的所述一个或更多个图像周期性地自动生成随机数的边缘服务器，包括：被配置了基于神经网络的机器学习系统训练出自动识别随机数生产边缘节点运行状况的人工智能模型和相关控制软件代码；边缘服务器通过所述人工智能模型、相关控制软件代码、接收到的抓拍图片自动识别出随机数的功能。

6.一种用于生成随机数的方法，包括：一个以上的用透明材料做成且位于公共场所的随机数生产边缘节点周期性地自动化生产随机数；每个随机数生产边缘节点将随机数生产相关数据发送给随机数生产中心节点；随机数生产中心节点根据接收到的数据按照预设的规则周期性地生成随机数信息并对公众公开，

7.根据权利要求6所述的方法，其中所述可随机运动对象包括印有数字的乒乓球，其中所述机电设备周期性地运行的方法包括：将电动风机、步进电机、开关传感器、除静电部件、可编程工控主板已经连接好的机电设备周期性地对透明容器的底部吹气来实现周期性地对可随机运动对象进行重新随机排列，其中所述边缘服务器被配置为支持信息安全审计，其中所述随机数生产中心节点支持信息安全审计，其中所述机电设备被所述边缘服务器控制。

8.根据权利要求6所述的方法，其中所述按照预设的规则周期性地生成随机数信息方法，包括：按照随机数生产中心节点收到数据里面的时间、随机数生产边缘节点编号、透明容器的编号和透明容器生产的随机数生成带有时间点和随机数列表的数据。

9.根据权利要求6所述的方法，其中所述边缘服务器根据抓拍图片信息自动识别随机数的方法，包括：使用基于神经网络的机器学习系统训练出自动识别随机数生产边缘节点运行状况的人工智能模型；将人工智能模型和相关控制软件代码安装到边缘服务器；边缘服务器通过所述人工智能模型、相关控制软件代码、接收到的抓拍图片自动识别出随机数。

10.根据权利要求7所述的方法，其中所述支持信息安全审计的功能，包括：输入和输出信息的日志存储功能；执行命令的日志存储功能；系统信息安全保护的功能。

技术总结
一种生成真随机数的装置和方法。生成的真随机数用于摇号或抽奖。由于随机数生产边缘节点采用大量透明材料做成，被放置在公共场所，对公众提供直播服务，支持信息安全审计功能，所以能直观的生成高可信、可审计的真随机数。由于多个随机数生产边缘节点可以同时部署在不同地域城市，不共享电力网络和通信网络，并且采用智能化的软硬件设备实现自动化的快速生产随机数，所以可长期地可靠、快速、大量、中立地生成真随机数。由于随机数生产中心节点可以通过公开的接口对所有公众提供真随机数种子生成服务，所以对单个用户来说能便捷且低成本地使用随机数生成服务。

技术研发人员：陈寅,钱庆照
受保护的技术使用者：南京巨公科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15