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真随机数
简称 TRNG（True Random Number Generator），是基于物理现象生成的随机数，与伪随机数（PRNG）不同，后者依赖于算法并在理论上是可预测的。真随机数通
常来自一些不可预测的物理过程，如大气噪声、射频噪声、热噪声等。
真随机数生成的常见的方法和原理
热噪声
热噪声也称为约翰逊-奈奎斯特噪声，是一种由电阻中的电子热运动引起的噪声。TRNG 可以通过测量这种噪声来生成随机数。
射频噪声
放射性衰变是另一个常用的 TRNG 源，放射性物质以一种完全随机的方式衰变；通过计数衰变事件，能产生随机数。
大气噪声
大气噪声是因为大气中的静电干扰以及闪电等自然现象产生的噪声。通过无线电接收设备接收这些噪声信号，进行处理后，可以生成真随机数。
干扰噪声
量子涨落是物理学中一个十分微观的现象，但它们确实是完全随机的。例如，通过计算光子的到达时间间隔或者使用干涉仪，可以提取到非常高质量的随机数。
真随机数生成的应用
CPU
英特尔的新型CPU中就内置了数字随机数生成器，并提供了不可重现的随机数的RDSEED指令。这种CPU生成随机数的原料（随机信号来源）来自于电路中产生的热噪声。从随机
信号源获得的不可重现的比特序列，经过AES-CBC-MAC算法处理后，形成一串256比特的数据，这串数据称为调整随机样本（conditioned entropy sample）。AES-CBC-MAC是一
种基于AES分组密码的CBC模式的消息认证码算法，在这里它的作用是将一串很长的比特序列压缩到256比特。
RDSEED指令直接利用调整随机样本本来生成不确定的随机数列，这样的随机数列是具备不可重现性的。这个指令所输出的结果，一般被用作其他随机数生成器的种子。
HSM
硬件安全模块（Hardware Security Module，HSM）是专门设计的物理设备，用于保护和管理数字密钥及执行加密操作。HSM 是企业级安全性的重要组成部分，广泛应用于金融机构、政府
机构、支付系统和任何需要高度保护的环境中。HSM 的功能主要包括：
密钥生成和存储：
HSM 能够生成、存储和管理加密密钥，确保密钥不会以任何形式离开 HSM 设备。
加密和解密操作：
HSM 提供硬件加速的加密和解密操作，显著提高了安全性和性能。
数字签名和验证：
HSM 可以执行数字签名的生成和验证操作，用于认证数据来源和保护数据完整性。
随机数生成：
大多数 HSM 集成了真随机数生成器（TRNG），用于生成高质量的随机数，确保不可预测性。
身份认证和密钥保护：
HSM 使用严格的身份认证机制，确保只有授权用户或应用程序可以执行敏感操作。在汽车行业也广泛使用 HSM，详情请见： HSM。
