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伪-随机数发生器及其应用 被引量:17
1
作者 张传林 林立东 《数值计算与计算机应用》 CSCD 北大核心 2002年第3期188-208,共21页
观实生活中的问题,有很大一部分是带有随机因素的复杂系统.这些问题一般都没有解析解,即便有,也是在做了许多假设下建模,与面临的实际问题相差甚远,往往需要求助于数值方法求解.于是诞生了随机模拟方法,即在欲求一个问题的数值解时,首... 观实生活中的问题,有很大一部分是带有随机因素的复杂系统.这些问题一般都没有解析解,即便有,也是在做了许多假设下建模,与面临的实际问题相差甚远,往往需要求助于数值方法求解.于是诞生了随机模拟方法,即在欲求一个问题的数值解时,首先建立一个概率模型式随机过程,使其某一数值特征为所求问题的解,然后通过对过程的抽样试验来计算所求参数的近似值,抽样是通过抽取随机数,并通过大量数学计算所需的随机变量来模拟项目的指标.进行随机模拟的第一步也是重要的一步是随机数的产生方法. 随机数的产生长期以来都是各国统计学者研究的热点,Russel E.Caflisch在[1]中对近年来已取得的进展做了详细介绍.传统的方法是用手工的方法,如采用抽签,掷骰子,抽牌,摇号或从搅乱的罐中取带标号的球等,这些方法虽然可行,但是在进行大量的随机模拟时显然不能满足需要.随着计算机的计算能力的提高和广泛应用。 展开更多
关键词 -随机数发生器 应用 均匀随机数 非均匀随机数
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伪随机数发生器的FPGA实现与研究 被引量:62
2
作者 束礼宝 宋克柱 王砚方 《电路与系统学报》 CSCD 2003年第3期121-124,共4页
在很多实际应用中,直接利用FPGA产生伪随机序列的方法可以为系统设计或测试带来极大的便利。本文给出了基于线性反馈移位寄存器电路,并结合FPGA的特有结构,设计了一种简捷而又高效的伪随机序列产生方法。最后通过统计对比,说明了这种方... 在很多实际应用中,直接利用FPGA产生伪随机序列的方法可以为系统设计或测试带来极大的便利。本文给出了基于线性反馈移位寄存器电路,并结合FPGA的特有结构,设计了一种简捷而又高效的伪随机序列产生方法。最后通过统计对比,说明了这种方法所产生的随机序列不仅可具有极长的周期,而且还具有良好的随机特性。 展开更多
关键词 随机数发生器 线性反馈移位寄存 FPGA
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前向隐私安全的低成本RFID认证协议 被引量:66
3
作者 马昌社 《计算机学报》 EI CSCD 北大核心 2011年第8期1387-1398,共12页
标签成本和隐私安全是制约RFID技术在物联网中得到广泛应用的主要因素.因此,设计隐私安全且标签生产成本低的RFID认证协议是学术界和工业界共同追求的目标.针对这一目标,利用只需要实现伪随机数发生器的标签构造了简单的RFID认证协议SFP... 标签成本和隐私安全是制约RFID技术在物联网中得到广泛应用的主要因素.因此,设计隐私安全且标签生产成本低的RFID认证协议是学术界和工业界共同追求的目标.针对这一目标,利用只需要实现伪随机数发生器的标签构造了简单的RFID认证协议SFP,并在标准模型下证明了SFP协议具有前向隐私安全性.为了说明在保证前向隐私的条件下SFP协议的标签生产成本低,证明了标签具有产生伪随机数的能力是保证RFID前向隐私的必要条件.因此,与现有RFID协议相比较,SFP协议不但计算和通信效率高,而且同时保证了前向隐私安全和低标签生产成本,实现了RFID技术低标签成本和高隐私安全的结合. 展开更多
关键词 RFID 认证协议 前向隐私性 可证明隐私 随机数发生器 物联网
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基于TD-ERCS混沌系统的伪随机数发生器及其统计特性分析 被引量:37
4
作者 盛利元 曹莉凌 +1 位作者 孙克辉 闻姜 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2005年第9期4031-4037,共7页
为了进一步分析切延迟椭圆反射腔映射系统(TDERCS)混沌系统的密码学意义上的安全性,采用TDERCS并行方式构造了一个结构简单的伪随机序列发生器.用户密码不再是固定不变的,可在[264,2672]区域内任意取值.对所产生的二值伪随机序列(即TDE... 为了进一步分析切延迟椭圆反射腔映射系统(TDERCS)混沌系统的密码学意义上的安全性,采用TDERCS并行方式构造了一个结构简单的伪随机序列发生器.用户密码不再是固定不变的,可在[264,2672]区域内任意取值.对所产生的二值伪随机序列(即TDERCS序列)进行了均衡性、游程特性、相关性等基本统计特性初步测试,并与m序列、logistic序列、Chebyshev混沌序列、SCQC序列作了对比分析.实验表明,TDERCS序列有更好的统计特性. 展开更多
关键词 混沌 TD—ERCS PRNG 统计特性 混沌系统 随机数发生器 随机序列发生器 CHEBYSHEV logistic 映射系统 用户密码 并行方式
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一种新型的混沌伪随机数发生器 被引量:31
5
作者 王蕾 汪芙平 王赞基 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2006年第8期3964-3968,共5页
针对zlogistic这类特殊的混沌映射,实现了有限位计算精度下其真实演化轨道的精确计算.将该生成轨道的二值粗粒化输出用作伪随机序列,很大程度上保留了定义在实数域上混沌随机数发生器作为理想信息源的统计特性和随机特性,使得这种伪随... 针对zlogistic这类特殊的混沌映射,实现了有限位计算精度下其真实演化轨道的精确计算.将该生成轨道的二值粗粒化输出用作伪随机序列,很大程度上保留了定义在实数域上混沌随机数发生器作为理想信息源的统计特性和随机特性,使得这种伪随机数发生器优良的统计分布和密码学性能得到理论上的强力支持.此外,该伪随机数发生器的周期长度可准确预测,采用简单算法可有效排除产生短周期的弱密钥,克服了传统混沌伪随机数发生器存在弱密钥且无法简单排除的重大缺陷.理论分析和数值实验验证了这种新型混沌伪随机数发生器在周期长度、统计分布和密钥安全性上良好的性能,表明它在众多应用领域(包括数据加密)中具有潜在的应用前景. 展开更多
关键词 混沌 随机数发生器 信息源
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一种二进制数字指纹编码算法 被引量:15
6
作者 王彦 吕述望 徐汉良 《软件学报》 EI CSCD 北大核心 2003年第6期1172-1177,共6页
抗合谋攻击是数字指纹技术中需要解决的关键问题之一.基于二进制随机编码,通过使用伪随机序列对指纹比特的重复嵌入进行控制,提出了一种有效的抗合谋攻击的数字指纹编码算法及其相应的跟踪算法.理论分析和实验结果表明,在适当的合谋尺寸... 抗合谋攻击是数字指纹技术中需要解决的关键问题之一.基于二进制随机编码,通过使用伪随机序列对指纹比特的重复嵌入进行控制,提出了一种有效的抗合谋攻击的数字指纹编码算法及其相应的跟踪算法.理论分析和实验结果表明,在适当的合谋尺寸下,该算法能够对非法分发者进行有效跟踪,同时无辜用户被诬陷的概率可以根据要求接近于0.由于在该算法中发行商无须知道用户原来的码字,因此可以说该算法是设计非对称指纹的一个很好的备选算法. 展开更多
关键词 数字指纹 数字水印 合谋攻击 版权保护 随机数发生器
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一种新型均匀分布混沌伪随机数发生器 被引量:9
7
作者 邱跃洪 何 晨 诸鸿文 《计算机工程》 CAS CSCD 北大核心 2002年第4期51-52,共2页
提出了一种基于一维无限折叠混沌映射的均匀分布混沌伪随机数发生器。统计测试和仿真证实,在一定的参数范围内,所产生的混沌序列序为均匀分布序列且具有理想的二值自相关函数。
关键词 混沌 李亚普诺夫指数 均匀分布 自相关 随机数发生器 密码学
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高速伪随机数发生器的设计与实现 被引量:13
8
作者 王新成 孙宏 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2004年第11期20-23,共4页
该文以物理噪声源和LFSR为基础,利用FPGA设计了一款高速伪随机数发生器DPFSR。这款高速伪随机数发生器既能满足密码学领域对随机数的高质量的要求,又能满足实际应用对随机数的高速度的要求,输出速率能达到上千兆bps。该文介绍了DPFSR的... 该文以物理噪声源和LFSR为基础,利用FPGA设计了一款高速伪随机数发生器DPFSR。这款高速伪随机数发生器既能满足密码学领域对随机数的高质量的要求,又能满足实际应用对随机数的高速度的要求,输出速率能达到上千兆bps。该文介绍了DPFSR的设计原理、安全性分析、设计参数并且给出了随机性测试结果。 展开更多
关键词 密码学 信息安全 随机数 随机数发生器
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一种混沌伪随机序列的设计及其应用 被引量:12
9
作者 刘建夏 《计算机工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第18期150-152,共3页
提出了一种基于改进型Logistic混沌映射的伪随机序列发生器,理论和试验的结果证明该伪随机数发生器产生的随机序列具有良好的密码学性能,以此为基础设计了一种新型的混沌流密码方案。试验结果表明,该加密方案取得了令人满意的结果。
关键词 LOGISTIC映射 混沌 随机数发生器 流密码
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基于Logistic映射的混沌随机数发生器研究 被引量:13
10
作者 许栋 崔小欣 +4 位作者 王田 徐晓倩 于敦山 崔小乐 程玉芳 《微电子学与计算机》 CSCD 北大核心 2016年第2期1-6,共6页
分析了Logistic映射的混沌特性以及有限精度实现导致的特性退化问题,采用线性反馈移位寄存器LFSR生成m序列对混沌映射施加扰动的方法设计实现了混沌伪随机数发生器,针对不同实现精度分析硬件资源消耗情况,并对产生的序列采用美国国家标... 分析了Logistic映射的混沌特性以及有限精度实现导致的特性退化问题,采用线性反馈移位寄存器LFSR生成m序列对混沌映射施加扰动的方法设计实现了混沌伪随机数发生器,针对不同实现精度分析硬件资源消耗情况,并对产生的序列采用美国国家标准与技术研究院(NIST)所颁布的SP800-22标准进行测试并分析了随机性能.结果表明,产生序列具有良好的随机特性,并且扰动间隔和扰动幅度的变化对有效克服有限精度效应影响显著. 展开更多
关键词 LOGISTIC映射 混沌 随机数发生器 M序列 扰动
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基于组合混沌映射的伪随机数发生器 被引量:8
11
作者 孙晓辉 林秋华 郝育闻 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第z1期805-807,共3页
本文针对混沌法产生的伪随机数序列统计性能不佳的缺陷,提出了一种将Logistic混沌映射和无限折叠混沌映射进行组合的伪随机数发生器新方法。计算机仿真结果表明,此方法比单个的Logistic映射伪随机数发生器或无限折叠混沌映射伪随机数发... 本文针对混沌法产生的伪随机数序列统计性能不佳的缺陷,提出了一种将Logistic混沌映射和无限折叠混沌映射进行组合的伪随机数发生器新方法。计算机仿真结果表明,此方法比单个的Logistic映射伪随机数发生器或无限折叠混沌映射伪随机数发生器具有更优良的统计性能。 展开更多
关键词 随机数发生器 混沌映射 统计检验
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基于FPGA的任意分布高速伪随机数发生器 被引量:11
12
作者 杜学峰 武杰 《中国科学技术大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2006年第9期990-994,共5页
在FPGA上通过并行线性反馈移位寄存器实现高速均匀分布伪随机数,并且采用适合FPGA处理的“接受拒绝”的方法使输出满足用户指定的任意分布.伪随机数发生器结构简单,无需FPGA内嵌DSP模块,适用于各种类型FPGA上实现.
关键词 随机数发生器 任意分布 线性反馈移位寄存 高斯白噪声
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一种基于双PUF的RFID认证协议 被引量:10
13
作者 李涛 刘亚丽 《计算机研究与发展》 EI CSCD 北大核心 2021年第8期1801-1810,共10页
针对Liang等人提出的基于双物理不可克隆函数(physical uncloneable function,PUF)的无线射频识别(radio frequency identification,RFID)认证协议进行分析发现其存在安全隐患,不能抵抗重放攻击、去同步攻击、标签伪造等恶意攻击.为解... 针对Liang等人提出的基于双物理不可克隆函数(physical uncloneable function,PUF)的无线射频识别(radio frequency identification,RFID)认证协议进行分析发现其存在安全隐患,不能抵抗重放攻击、去同步攻击、标签伪造等恶意攻击.为解决由于恶意攻击者对RFID系统所造成的安全隐患问题,提出一种基于双PUF的RFID认证协议DPRAP.在伪随机数发生器种子生成阶段,不直接在非安全信道上传输种子的通信值,通过多次的Hash与异或运算对种子的值进行加密隐藏,保证协商种子的机密性;在标签与服务器的伪随机数发生器种子协商过程中,使用一个时间阈值,防止攻击者恶意阻塞通信信道引发去同步攻击,确保服务器与标签端的伪随机数发生器种子的同步性;在认证阶段,在认证信息中增加使用标签的身份标识IDS来对标签的合法性进行验证,防止标签假冒攻击.通过使用BAN逻辑和Vaudenay模型对DPRAP协议进行形式化分析和验证,证明DPRAP协议满足不可追踪性,能够抵抗去同步攻击、标签假冒攻击等攻击手段,结果表明DPRAP协议具有更强的安全隐私性和更好的实用性. 展开更多
关键词 无线射频识别 双PUF 随机数发生器 认证协议 安全隐私
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基于RFID标签的防碰撞算法改进 被引量:9
14
作者 侯培国 王志轩 严晨 《计算机科学》 CSCD 北大核心 2019年第S11期359-362,共4页
无线射频识别(Radio Frequency Identification RFID)技术是物联网技术中的关键技术,为解决RFID系统中的多标签碰撞问题,文中提出了一种基于组合混沌映射(MDFSA)的帧时隙Aloha防碰撞算法。通过该算法,系统所得到的伪随机数更加均匀,标... 无线射频识别(Radio Frequency Identification RFID)技术是物联网技术中的关键技术,为解决RFID系统中的多标签碰撞问题,文中提出了一种基于组合混沌映射(MDFSA)的帧时隙Aloha防碰撞算法。通过该算法,系统所得到的伪随机数更加均匀,标签对各个时隙的选择更加均匀。通过统计验证,仿真结果表明MDFSA算法提高了系统的稳定性和效率,减少了碰撞次数。与传统的DFSA算法相比,该算法将系统的效率最大提高了33%。随着标签数量的增加,所提算法的性能更加稳定,优势更加显著。其适用于大型RFID标签快速识别系统。 展开更多
关键词 RFID 防碰撞算法 ALOHA 混沌序列 随机数发生器
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一维鲁棒混沌映射及S盒的设计 被引量:9
15
作者 韩丹丹 闵乐泉 +2 位作者 赵耿 张丽姣 闫世杰 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第9期1770-1775,共6页
本文利用Li-York混沌判别定理,构造了一类分段线性连续混沌映射.基于此类映射,建立了一个构造一类分段非线性鲁棒混沌映射的判别定理.作为应用,构造了一个由多项式函数和三角函数映射合成的分段非线性鲁棒混沌映射.通过计算该混沌映射... 本文利用Li-York混沌判别定理,构造了一类分段线性连续混沌映射.基于此类映射,建立了一个构造一类分段非线性鲁棒混沌映射的判别定理.作为应用,构造了一个由多项式函数和三角函数映射合成的分段非线性鲁棒混沌映射.通过计算该混沌映射的分岔图,验证了映射在参数范围内的混沌性.作为鲁棒混沌的应用,设计了三个基于分段非线性鲁棒混沌映射的伪随机数发生器.在此基础上,利用混沌映射对初始参数的敏感性,提出了批量生成S盒的算法.S盒密码性能的分析结果表明,生成的S盒具有良好的密码学性能,可以较好的抵抗线性与差分攻击,为密码算法的研究发展提供基础与条件. 展开更多
关键词 Li-York 混沌 鲁棒混沌 随机数发生器 S
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基于标签信息分组的射频识别防碰撞算法 被引量:7
16
作者 李波 《华南理工大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第7期32-37,共6页
射频识别系统在读取标签时,会因碰撞问题而严重影响识别率,导致系统工作效率降低.为此,文中提出一种基于标签信息分组的射频识别防碰撞算法.该算法根据标签信息将标签划分成若干组,按分组顺序依次识别,通过减少同时响应阅读器命令的标... 射频识别系统在读取标签时,会因碰撞问题而严重影响识别率,导致系统工作效率降低.为此,文中提出一种基于标签信息分组的射频识别防碰撞算法.该算法根据标签信息将标签划分成若干组,按分组顺序依次识别,通过减少同时响应阅读器命令的标签数量来达到降低标签碰撞概率的目的.文中还对算法中的分组效率和时隙选择问题进行了分析、证明和仿真.结果表明,文中算法能够降低碰撞概率,提高系统的识别效率,其性能优于目前最常用的二叉树算法和ALOHA算法. 展开更多
关键词 射频识别 防碰撞算法 标签信息 随机数发生器
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二维新混沌系统和伪随机数生成器的设计 被引量:7
17
作者 张丽姣 闵乐泉 韩双霜 《计算机工程与设计》 CSCD 北大核心 2014年第4期1178-1182,1197,共6页
为设计性能较好的伪随机数发生器,提出了一个满足修正的马罗驼(Marotto)定理的新二维离散混沌系统(2DCS)。利用离散广义混沌同步理论和2D-CS构造了一个广义同步混沌系统(2D-GCS);通过一个实数域到整数域的变换设计了一个混沌伪随机数生... 为设计性能较好的伪随机数发生器,提出了一个满足修正的马罗驼(Marotto)定理的新二维离散混沌系统(2DCS)。利用离散广义混沌同步理论和2D-CS构造了一个广义同步混沌系统(2D-GCS);通过一个实数域到整数域的变换设计了一个混沌伪随机数生成器(CPRNG);利用美国联邦信息处理标准(federal information processing standards,FIPS)提出的FIPS 140-2检测包分别对CPRNG和RC4算法产生的1000个二进制序列的随机性进行检测,结果均通过了检测。检测结果的平均值和方差对比表明CPRNG和RC4算法产生的伪随机序列随机性能相当,相关性检测结果表明该CPRNG在不同的密钥扰动下产生的密钥各组序列几乎完全独立,设计的CPRNG能产生性能良好的伪随机数。 展开更多
关键词 修正的马罗驼定理 混沌系统 广义同步定理 随机数发生器 检测
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基于一维扩展元胞自动机的伪随机数发生器研究 被引量:3
18
作者 赵学龙 王庆梅 +1 位作者 许满武 刘凤玉 《计算机科学》 CSCD 北大核心 2005年第4期137-139,共3页
随机数作为加密数据的载体,备受关注,自然,随机数发生器亦成为密码学的重要研究课题之一。依据元胞自动机(CA)的基本理论,构造出一维扩展元胞自动机模型,借以生成随机数发生器的元胞自动机规则,同时引进遗传算法(GA),以元胞状态序列的... 随机数作为加密数据的载体,备受关注,自然,随机数发生器亦成为密码学的重要研究课题之一。依据元胞自动机(CA)的基本理论,构造出一维扩展元胞自动机模型,借以生成随机数发生器的元胞自动机规则,同时引进遗传算法(GA),以元胞状态序列的熵作为遗传演化的适应度,从而有效地实现最佳元胞自动机规则的搜索,即构造出特定初始条件下的最优GA-CA耦合随机数发生器。最后对其生成随机数性能进行统计检验,其结果通过美国联邦信息处理标准(FIPS140-2)。为网络安全应用提供一种新的、特别适合硬件实现的、简单快速的伪随机数发生器。 展开更多
关键词 随机数发生器 扩展 一维 遗传算法(GA) 元胞自动机模型 加密数据 研究课题 遗传演化 初始条件 统计检验 处理标准 安全应用 硬件实现 密码学 适应度 构造 搜索 最优 联邦
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蒙特卡洛模拟中伪随机数的STTDMR检验 被引量:4
19
作者 帅永 夏新林 +1 位作者 谈和平 阮立明 《计算物理》 EI CSCD 北大核心 2004年第2期185-188,共4页
 伪随机数发生器(PNG)是蒙特卡洛法概率模拟中的基本工具,但它也成为影响蒙特卡洛法精确度的最大误差源.提出了一种检验方法———二维介质辐射对称性检验法STTDMR,它可在不同条件下对各种伪随机数程序进行无限制的检验,在更精细的层...  伪随机数发生器(PNG)是蒙特卡洛法概率模拟中的基本工具,但它也成为影响蒙特卡洛法精确度的最大误差源.提出了一种检验方法———二维介质辐射对称性检验法STTDMR,它可在不同条件下对各种伪随机数程序进行无限制的检验,在更精细的层次上区分伪随机数发生器的优劣.STTDMR不仅可检验伪随机数的特性,还可检验概率模型是否正确.利用STTDMR分析了多种典型的伪随机数产生法,获得一个性能上较优越的组合伪随机数ZH产生程序. 展开更多
关键词 蒙特卡洛模拟 STTDMR检验 随机数发生器 二维介质辐射对称性检验法 吸收系数
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一种针对UVM随机测试的高效伪随机数发生器算法
20
作者 杨万 金磊 马琪 《杭州电子科技大学学报(自然科学版)》 2024年第3期1-4,共4页
UVM验证方法学中的随机验证一般沿用SystemVerilog中的随机测试生成机制,该机制可以满足随机验证的基本要求,但随着验证规模的不断增大,其执行效率会降低且生成的随机数序列的随机性也会变差,而具有良好随机性的随机数序列对于验证覆盖... UVM验证方法学中的随机验证一般沿用SystemVerilog中的随机测试生成机制,该机制可以满足随机验证的基本要求,但随着验证规模的不断增大,其执行效率会降低且生成的随机数序列的随机性也会变差,而具有良好随机性的随机数序列对于验证覆盖率是否收敛至关重要,因此改进伪随机数发生器算法十分必要。本文提出了一种融合了梅森旋转算法思想的伪随机数发生器改进算法,在摒弃时间和空间复杂度较高的梅森旋转链后将梅森旋转法应用于基本随机序列的生成。经过仿真测试,并对测试结果采用16区间卡方频度分析法和蒙特卡罗法进行评估,结果表明:针对UVM随机验证,该算法可有效提高伪随机数发生器生成随机数序列的随机性,同时可在一定程度上提升其执行效率。 展开更多
关键词 UVM 随机测试 随机数发生器 随机 梅森旋转法
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