KR101915106B1 - 주파수 기반 양자 난수 생성 방법 및 생성기 - Google Patents

주파수 기반 양자 난수 생성 방법 및 생성기 Download PDF

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Abstract

주파수 기반 양자 난수 생성 방법 및 생성기가 제공된다. 상기 방법은, 컴퓨터에 의해 실현되는 방법으로서, 소정의 규칙에 따라 정량적으로 가변하는 변수를 준비하는 단계, 스피커를 이용하여 상기 변수를 기초로 생성된 오디오 신호를 방사하는 단계, 마이크를 이용하여 상기 방사된 오디오 신호가 혼재된 주변 소음을 검출하는 단계, 및 상기 검출된 주변 소음을 이용하여 양자 난수를 생성하는 단계를 포함한다.

Description

주파수 기반 양자 난수 생성 방법 및 생성기{FREQUENCY BASED QUANTUM RANDOM NUMBER GENERATING METHOD AND GENERATOR}
본 발명은 양자 난수 생성에 관한 것으로, 보다 상세하게는 주파수 기반 양자 난수 생성 방법 및 생성기에 관한 것이다.
난수는 특정한 배열, 순서 또는 규칙을 갖지 않는 연속적인 임의의 수를 말한다. 이러한 난수는 인위적인 난수 생성기 알고리즘을 이용하여 생성되는 의사 난수(pseudo random number)와 자연계에서 발견되는 불규칙성을 이용하여 생성되는 양자 난수(quantum random number)로 구분된다.
의사 난수 방식은 난수 생성기 알고리즘에 따라 필연적으로 특정한 패턴을 갖게 되므로, 장시간 관찰에 의해서 중복된 난수와 패턴이 발견되고, 다음 순서의 난수를 예측 가능하게 된다. 따라서, 의사 난수를 암호화 통신을 비롯한 각종 보안 분야에 사용한다면, 그 보안이 취약해지게 된다. 이에 반해, 양자 난수 방식은 자연계의 불규칙성을 이용하므로, 무작위적이고 어느 쪽으로도 편향되어 있지 않으며 예측 불가능한 난수를 생성할 수 있다.
종래의 양자 난수 생성 방법으로는 방사성 동위 원소의 붕괴시 방출되는 입자를 이용하는 방법, 파동-입자 이중성을 갖는 광자와 편광판을 이용하는 방법, 이온에 의해서 발생되는 전기저항을 이용하는 방법 등이 존재한다. 그러나, 이러한 방법들은 자연계의 양자 현상을 이용하기 위한 전용 장치 또는 칩 등의 별도의 하드웨어가 요구되며, 방사성 물질의 위험성 및 부정적 인식, 조도 등의 외부 환경에 의한 영향, 소형화가 어려우며 난수 생성 속도가 느린 점 등과 같은 문제점이 존재한다.
공개특허공보 제10-2017-0024327호, 2017.03.07. 등록특허공보 제10-1721173호, 2017.03.23.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 주파수 기반 양자 난수 생성 방법 및 생성기를 제공하는 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제들은 이상에서 언급된 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상술한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 면에 따른 주파수 기반 양자 난수 생성 방법은, 컴퓨터에 의해 실현되는 방법으로서, 소정의 규칙에 따라 정량적으로 가변하는 변수를 준비하는 단계, 스피커를 이용하여 상기 변수를 기초로 생성된 오디오 신호를 방사하는 단계, 마이크를 이용하여 상기 방사된 오디오 신호가 혼재된 주변 소음을 검출하는 단계, 및 상기 검출된 주변 소음을 이용하여 양자 난수를 생성하는 단계를 포함한다.
본 발명의 일부 실시예에서, 상기 스피커를 이용하여 상기 변수를 기초로 생성된 오디오 신호를 방사하는 단계는, 스피커를 이용하여 상기 변수를 기초로 생성된 오디오 신호를 비가청주파수 대역의 주파수로 방사한다.
본 발명의 일부 실시예에서, 상기 검출된 주변 소음을 이용하여 양자 난수를 생성하는 단계는, 상기 검출된 주변 소음과 함께 자이로 센서, 가속도 센서, 지자기 센서 중 적어도 하나의 센서의 검출 값을 더 이용하여 양자 난수를 생성한다.
상술한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 다른 면에 따른 주파수 기반 양자 난수 생성 방법은, 컴퓨터에 의해 실현되는 방법으로서, 복수 개의 주파수를 랜덤하게 선택하는 단계, 스피커를 이용하여 소정의 오디오 신호를 상기 선택된 복수 개의 주파수로 지향성있게 방사하는 단계, 마이크를 이용하여 주변 장애물에 의해서 산란된 상기 오디오 신호의 반향파를 검출하는 단계, 및 상기 검출된 반향파를 이용하여 양자 난수를 생성하는 단계를 포함한다.
본 발명의 일부 실시예에서, 상기 복수 개의 주파수를 랜덤하게 선택하는 단계는, 복수 개의 가청주파수 및 비가청주파수 대역의 주파수를 랜덤하게 선택한다.
본 발명의 일부 실시예에서, 상기 검출된 반향파를 이용하여 양자 난수를 생성하는 단계는, 상기 검출된 반향파와 함께 자이로 센서, 가속도 센서, 지자기 센서 중 적어도 하나의 센서의 검출 값을 더 이용하여 양자 난수를 생성한다.
상술한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 또 다른 면에 따른 주파수 기반 양자 난수 생성기는 스피커, 마이크, 및 프로세서를 포함하고, 상기 프로세서는 상술한 주파수 기반 양자 난수 생성 방법들 중 어느 하나의 방법을 수행한다.
본 발명의 기타 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
상술한 주파수 기반 양자 난수 생성 방법 및 생성기에 의하면, 별도의 하드웨어를 사용하지 않고, 소프트웨어적으로 난수를 생성하므로, 양자 난수를 생성하기 위한 소요 비용이 저렴할 뿐만 아니라, 충분히 빠른 속도로, 그리고 대규모의 양자 난수를 생성할 수 있다.
또한, 상술한 주파수 기반 양자 난수 생성 방법 및 생성기에 의하면, 위험성이 없고, 외부 환경의 영향을 받지 않으며, 별도의 하드웨어의 설계 변경 없이 다양한 디바이스, 애플리케이션 및 서비스 환경에 쉽게 적용시킬 수 있다.
본 발명의 효과들은 이상에서 언급된 효과로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 주파수 기반 양자 난수 생성 방법을 개략적으로 도시한 흐름도이다.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 주파수 기반 양자 난수 생성 방법을 개략적으로 도시한 흐름도이다.
도 3은 도 1 내지 도 2의 주파수 기반 양자 난수 생성 방법이 채용될 수 있는 예시적인 컴퓨터 시스템을 개략적으로 도시한 블록도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 주파수 기반 양자 난수 생성 방법을 채용하여 생성된 양자 난수를 거래할 수 있는 온라인 시스템을 개략적으로 도시한 블록도이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 제한되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술 분야의 통상의 기술자에게 본 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소 외에 하나 이상의 다른 구성요소의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다. 명세서 전체에 걸쳐 동일한 도면 부호는 동일한 구성 요소를 지칭하며, "및/또는"은 언급된 구성요소들의 각각 및 하나 이상의 모든 조합을 포함한다. 비록 "제1", "제2" 등이 다양한 구성요소들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 구성요소들은 이들 용어에 의해 제한되지 않음은 물론이다. 이들 용어들은 단지 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제1 구성요소는 본 발명의 기술적 사상 내에서 제2 구성요소일 수도 있음은 물론이다.
다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 기술자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또한, 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세하게 설명한다.
본 발명의 실시예에 따른 주파수 기반 양자 난수 생성 방법은 주파수를 이용하여 양자 난수를 생성한다. 주파수는 소음, 진동, 전자기 등에 관한 것일 수 있다. 보다 구체적으로, 본 발명의 실시예에 따른 주파수 기반 양자 난수 생성 방법은 임의의 예측 불가능한 주파수를 갖는 파동성 신호를 이용하여 양자 난수를 생성한다.
본 발명의 실시예에 따른 주파수 기반 양자 난수 생성 방법은 컴퓨터에 의해 실현된다. 즉, 본 발명의 실시예에 따른 주파수 기반 양자 난수 생성 방법은, 전용 장치 또는 칩 등의 별도의 하드웨어를 사용하지 않으며, 소프트웨어적으로 난수를 생성한다. 그리고, 본 발명의 실시예에 따른 주파수 기반 양자 난수 생성 방법은 양자(quantum)로서 소음, 진동, 전자기 등을 검출하기 위하여, 스마트폰과 같은 컴퓨터 시스템 내에 기본적으로 구비되어 있는 다양한 센서를 이용한다. 예를 들어, 마이크, 자이로 센서, 가속도 센서, 지자기 센서 등이 이용될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
본 발명의 실시예에 따른 주파수 기반 양자 난수 생성 방법은 별도의 하드웨어를 사용하지 않고, 소프트웨어적으로 난수를 생성하므로, 양자 난수를 생성하기 위한 소요 비용이 저렴할 뿐만 아니라, 충분히 빠른 속도로, 그리고 대규모의 양자 난수를 생성할 수 있다. 또한, 본 발명의 실시예에 따른 주파수 기반 양자 난수 생성 방법은 위험성이 없고, 외부 환경의 영향을 받지 않으며, 별도의 하드웨어의 설계 변경 없이 다양한 디바이스, 애플리케이션 및 서비스 환경에 쉽게 적용시킬 수 있다.
이하에서는 마이크를 이용하여 주변 소음을 검출하고, 검출된 주변 소음을 이용하여 양자 난수를 생성하는 방법의 실시예를 설명한다.
먼저, 마이크를 이용하여 소정의 주파수 대역의 주변 소음이 소정의 시간(예를 들어, 1초)동안 검출된다. 주변 소음의 검출을 위한 시간은 센서 설정 또는 사용자 설정에 따라 다양하게 조절될 수 있다. 상기 주파수 대역은 가청 주파수 대역 및/또는 비가청 주파수 대역을 포함한다. 그리고, 검출된 주변 소음으로부터 소정의 Hz 또는 주파수 대역과 관련하여 파장과 진폭 등의 요소가 분석될 수 있다. 분석된 아날로그 값에 대하여 아날로그-디지털 변환이 수행되고, 변환된 디지털 데이터는 메모리 또는 스토리지 등과 같은 저장 장치에 저장된다. 예를 들어, 아날로그-디지털 변환을 위하여, PCM(Pulse Code Modulation) 또는 PNM(Pulse Number Modulation) 등과 같은 펄스 변조 방식이 적용될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 상기 디지털 데이터의 길이(size)를 통해서 양자 난수 생성 속도가 실시간으로 측정되고 기록될 수 있다. 예를 들어, 그 단위로 BPS(Bit Per Second)가 사용될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 양자 난수 생성 속도를 측정함으로써, 양자 난수의 품질과 가용성이 실시간 측정될 수 있다. 예를 들어, 양자 난수를 구성하는 디지털 데이터의 길이가 길수록 품질이 우수한 것으로 정의할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 또한, 양자 난수로 사용될 전체 디지털 데이터 블록이 규정되고, 규정된 디지털 데이터 블록이 정해진 크기로 나누어 분할될 수 있다. 이 같은 방식으로 나누어진 디지털 데이터를 진수 변환(예를 들어, 16진수로 변환)함으로써 양자 난수가 생성된다.
이상에서 설명한 주파수 기반 양자 난수 생성 방법은 수동적인 방식이나, 후술하는 바와 같이 능동적인 요소가 추가적으로 적용되어 변형될 수 있다. 능동적인 요소는 예측 불가능한 양자적 특성(quantal characteristic)을 더욱 증가시키기 위한 것이다. 이러한 능동적인 요소는 사용자의 선택 또는 조작에 의해서 적용되거나 적용되지 않을 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 주파수 기반 양자 난수 생성 방법을 개략적으로 도시한 흐름도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 주파수 기반 양자 난수 생성 방법은 소정의 규칙에 따라 정량적으로 가변하는 변수를 준비하는 단계(S110), 스피커를 이용하여 상기 변수를 기초로 생성된 오디오 신호를 방사하는 단계(S120), 마이크를 이용하여 상기 방사된 오디오 신호가 혼재된 주변 소음을 검출하는 단계(S130) 및 상기 검출된 주변 소음을 이용하여 양자 난수를 생성하는 단계(S140)을 포함한다. 단계 S110에서, 상기 변수를 준비하기 위하여, 예를 들어 밀리초(msec) 단위의 타임 스탬프(time stamp)를 생성하는 방식이 적용될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 단계 S120에서, 일부 실시예에서는, 상기 변수를 기초로 생성된 오디오 신호가 비가청주파수 대역의 주파수로 방사될 수 있다. 상기 오디오 신호를 비가청주파수 대역의 주파수로 방사함으로써, 컴퓨터 시스템을 사용하여 양자 난수를 생성하는 사용자의 소음으로 인한 불편함이 예방될 수 있다. 단계 S130에서, 상기 방사된 오디오 신호가 혼재된 주변 소음은 예측 불가능한 양자적 특성을 갖는다. 단계 S140에서, 상기 검출된 주변 소음을 이용하여 양자 난수를 생성하는 방식은 상술한 수동적인 방식과 같다. 일부 실시예에서, 상기 검출된 주변 소음과 함께 자이로 센서, 가속도 센서, 지자기 센서 중 적어도 하나의 센서의 검출 값을 더 이용하여 양자 난수가 생성될 수 있다.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 주파수 기반 양자 난수 생성 방법을 개략적으로 도시한 흐름도이다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 주파수 기반 양자 난수 생성 방법은 복수 개의 주파수를 랜덤하게 선택하는 단계(S210), 스피커를 이용하여 소정의 오디오 신호를 상기 선택된 복수 개의 주파수로 지향성있게 방사하는 단계(S220), 마이크를 이용하여 주변 장애물에 의해서 산란된 상기 오디오 신호의 반향파를 검출하는 단계(S230) 및 상기 검출된 반향파를 이용하여 양자 난수를 생성하는 단계(S240)를 포함한다. 단계 S210에서, 일부 실시예에서는, 복수 개의 가청주파수 대역의 주파수가 랜덤하게 선택되거나, 복수 개의 비가청주파수 대역의 주파수가 랜덤하게 선택될 수 있다. 또는, 복수 개의 가청주파수 및 비가청주파수 대역의 주파수가 랜덤하게 선택될 수 있다. 상술한 바와 같이, 비가청주파수 대역의 주파수가 선택됨으로써, 컴퓨터 시스템을 사용하여 양자 난수를 생성하는 사용자의 소음으로 인한 불편함이 예방될 수 있다. 단계 S230에서, 상기 오디오 신호는 주변 장애물에 의해서 산란되어 불규칙하게 흩어지게 되고, 단계 S240에서, 상기 검출된 반향파는 예측 불가능한 양자적 특성을 갖게 된다. 단계 S240에서, 상기 검출된 반향파를 이용하여 양자 난수를 생성하는 방식은 상술한 수동적인 방식과 같다. 일부 실시예에서, 상기 검출된 반향파와 함께 자이로 센서, 가속도 센서, 지자기 센서 중 적어도 하나의 센서의 검출 값을 더 이용하여 양자 난수가 생성될 수 있다.
도 3은 도 1 내지 도 2의 주파수 기반 양자 난수 생성 방법이 채용될 수 있는 예시적인 컴퓨터 시스템을 개략적으로 도시한 블록도이다.
도 3을 참조하면, 컴퓨터 시스템(300)은 무선 통신부(310), A/V 입력부(320), 사용자 입력부(330), 센싱부(340), 출력부(350), 저장부(360), 인터페이스부(370), 제어부(380), 전원 공급부(390)를 포함한다.
무선 통신부(310)는 외부 디바이스 또는 컴퓨터 시스템과 무선 통신한다. 무선 통신부(310)는 예를 들어 이동 통신, 와이브로, 블루투스(Bluetooth), 와이파이(WiFi), 지그비(Zigbee), 초음파, 적외선, RF(Radio Frequency) 등과 같은 무선 통신 방식을 이용하여 무선 통신한다. 그러나, 컴퓨터 시스템(300)의 무선 통신 방식이 특정한 방식에 제한되는 것은 아니다. 무선 통신부(310)는 외부 디바이스로부터 수신한 정보를 제어부(380)에 전달하고, 제어부(380)로부터 전달된 정보를 외부 디바이스에 전송한다. 이를 위하여, 무선 통신부(310)는 이동 통신 모듈(311) 및 근거리 통신 모듈(312)을 포함할 수 있다.
또한, 무선 통신부(310)는 위치 정보 모듈(313)을 포함하여 컴퓨터 시스템(300)의 위치 정보를 획득한다. 컴퓨터 시스템(300)의 위치 정보는 예를 들어 GPS 측위 시스템, WiFi 측위 시스템, 셀룰러(Cellular) 측위 시스템 또는 비콘(beacon) 측위 시스템들로부터 제공될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니고, 임의의 측위 시스템들로부터 위치 정보가 제공될 수 있다. 무선 통신부(310)는 측위 시스템으로부터 수신한 위치 정보를 제어부(380)에 전달한다.
A/V 입력부(320)는 비디오 또는 오디오 신호 입력을 위한 것으로, 카메라 모듈(321)과 마이크 모듈(322)을 포함할 수 있다.
사용자 입력부(330)는 사용자로부터 각종 정보를 입력받는다. 사용자 입력부(330)는 키패드, 버튼, 스위치, 터치 패드, 조그 휠 등의 입력 수단을 포함한다. 터치 패드가 후술하는 디스플레이 모듈(351)과 상호 레이어 구조를 이루는 경우, 터치스크린을 구성할 수 있다.
센싱부(340)는 컴퓨터 시스템(300)의 상태 또는 사용자의 상태를 감지한다. 센싱부(340)는 터치 센서, 근접 센서, 압력 센서, 진동 센서, 지자기 센서, 자이로 센서, 속도 센서, 가속도 센서, 중력 센서, 온도 센서, 광 센서, 습도 센서, 생체 인식 센서 등의 감지 수단을 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 센싱부(340)는 사용자 입력을 위하여 이용된다.
출력부(350)는 사용자에게 각종 정보를 통보한다. 출력부(350)는 텍스트, 비디오 또는 오디오의 형태로 정보를 출력한다. 이를 위하여, 출력부(350)는 디스플레이 모듈(251) 및 스피커 모듈(252)을 포함할 수 있다. 디스플레이 모듈(251)은 PDP(Plasma Display Panel), LCD(Liquid Crystal Display), TFT(Thin Film Transistor) LCD, OLED(Organic Light Emitting Diode), 플렉시블 디스플레이, 3차원 디스플레이, 전자잉크 디스플레이, 또는 본 발명이 속하는 기술 분야에서 잘 알려진 임의의 형태로 제공될 수 있다.
저장부(360)는 각종 명령어와 데이터 등을 저장한다. 저장부(360)는 컴퓨터 시스템(300)의 동작을 위한 시스템 소프트웨어, 각종 프로그램 및 애플리케이션을 저장한다. 저장부(360)는 RAM(Random Access Memory), ROM(Read Only Memory), EPROM(Erasable-Programmable ROM), EEPROM(Electrically EPROM), 플래시 메모리, 하드 디스크, 착탈형 디스크, 또는 본 발명이 속하는 기술 분야에서 잘 알려진 임의의 형태의 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록 매체를 포함할 수 있다.
인터페이스부(370)는 컴퓨터 시스템(300)에 접속되는 외부 디바이스와의 통로 역할을 수행한다. 인터페이스부(370)는 외부 디바이스로부터 정보를 수신하거나 전원을 공급받아 컴퓨터 시스템(300) 내부의 구성요소들에 전달하거나, 외부 디바이스에 컴퓨터 시스템(300) 내부의 정보를 전송하거나 내부의 전원을 공급한다. 인터페이스부(370)는 예를 들어, 유/무선 헤드셋 포트, 충전용 포트, 유/무선 데이터 포트, 메모리 카드(memory card) 포트, 범용 직렬 버스(Universal Serial Bus; USB) 포트, 식별 모듈이 구비된 장치를 연결하는 포트, 오디오 I/O(Input/Output) 포트, 비디오 I/O(Input/Output) 포트 등을 포함할 수 있다.
제어부(380)는 다른 구성요소들을 제어하여 컴퓨터 시스템(300)의 전반적인 동작을 제어한다. 제어부(380)는 저장부(360)에 저장된 시스템 소프트웨어, 각종 프로그램 및 애플리케이션을 수행한다. 제어부(380)는 CPU(Central Processing Unit), MPU(Micro Processor Unit), MCU(Micro Controller Unit), AP(Application Processor) 등과 같은 프로세서를 포함한다.
전원 공급부(390)는 무선 통신부(310), A/V 입력부(320), 사용자 입력부(330), 센싱부(340), 출력부(350), 저장부(360), 인터페이스부(370), 제어부(380)의 동작에 필요한 전원을 공급한다. 전원 공급부(390)는 내장 배터리를 포함할 수 있다.
한편, 도 3에 도시된 구성요소들이 필수적인 것은 아니어서, 일부 실시예에서, 컴퓨터 시스템(300)은 도 3에 도시되지 않은 구성요소를 더 포함하거나, 또는 도 3에 도시된 일부 구성요소를 포함하지 않도록 변형될 수 있다.
예를 들어, 컴퓨터 시스템은 스마트폰(Smartphone), PDA(Personal Digital Assistant), 태블릿 PC(Tablet PC), 웨어러블(wearable) 디바이스 등과 같은 휴대용 디바이스일 수 있다. 또는, 컴퓨터 시스템은 데스크톱(desk top), 랩톱(lap top) 등과 같은 개인용 컴퓨터(Personal Computer; PC)일 수 있다.
컴퓨터 시스템은 도 1 및 도 2를 참조하여 설명한 본 발명의 실시예에 따른 주파수 기반 양자 난수 생성 방법을 채용할 수 있다. 도 1 및 도 2를 참조하여 설명한 본 발명의 실시예에 따른 주파수 기반 양자 난수 생성 방법은 애플리케이션으로 구현될 수 있다. 컴퓨터 시스템의 프로세서는 도 1 및 도 2를 참조하여 설명한 본 발명의 실시예에 따른 주파수 기반 양자 난수 생성 방법이 구현된 애플리케이션을 수행할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 주파수 기반 양자 난수 생성 방법은 상술한 마이크, 자이로 센서, 가속도 센서, 지자기 센서 외에도 WiFi 센서, EMP 센서, 자기 센서, 압력 센서, 중력 센서, 온도 센서, 광 센서, 근접 센서, 습도 센서 등의 검출 값을 더 이용할 수 있다.
생성된 양자 난수는 생성된 컴퓨터 시스템 내부에서 양자 난수 자체로 이용되거나, 소정의 소프트웨어 또는 하드웨어에 전달, 호출 또는 전송되어 이용되거나, 네트워크를 통해서 외부 디바이스 또는 컴퓨터 시스템으로 전송되어 이용될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 주파수 기반 양자 난수 생성 방법을 채용한 전용 양자 난수 생성기가 제공될 수 있다. 양자 난수 생성기는 디바이스, 하드웨어 모듈 및 칩의 형태로 구현될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 주파수 기반 양자 난수 생성 방법 및 생성기는 스마트폰 제조사, 이동통신사, 은행, 증권사, 카드사 등과 같은 금융 영역, 정보 보안, 온라인 게임, 웹/모바일 서비스 등과 같은 엔터프라이즈 영역, 정부, 지자체, 국방, 공공 서비스 등과 같은 공공 영역에 적용될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 주파수 기반 양자 난수 생성 방법을 채용하여 생성된 양자 난수를 거래할 수 있는 온라인 시스템을 개략적으로 도시한 블록도이다.
도 4를 참조하면, 온라인 시스템은 양자 난수를 생성하는 복수의 컴퓨터 시스템(300), 양자 난수 거래소(400), 양자 난수 수요자(500)를 포함한다. 복수의 컴퓨터 시스템(300), 양자 난수 거래소(400), 양자 난수 수요자(500)는 유선 또는 무선 네트워크를 통해서 통신한다.
복수의 컴퓨터 시스템(300)은 복수의 사용자에 의해서 운영된다. 양자 난수 거래소(400)는 복수의 컴퓨터 시스템(300)에 의해서 생성된 양자 난수를 대량으로 지속적으로 수집한다. 양자 난수 거래소(400)는 양자 난수의 수집에 대한 리워드(reward)를 각각의 컴퓨터 시스템(300)을 운영하는 사용자에게 제공한다. 상기 리워드는 쿠폰, 포인트, 마일리지 등과 같이 실질적으로 화폐와 동일한 기능을 제공하는 임의의 수단을 의미한다. 양자 난수 거래소(400)는 대량의 양자 난수를 필요로 하는 양자 난수 수요자(500)에게 온라인으로 양자 난수를 판매한다. 양자 난수 수요자(500)에게는 양자 난수의 규모(개수, 길이 또는 크기)에 따라 과금이 수행될 수 있다.
본 발명의 실시예와 관련하여 설명된 방법 또는 알고리즘의 단계들은 하드웨어로 직접 구현되거나, 하드웨어에 의해 실행되는 소프트웨어 모듈로 구현되거나, 또는 이들의 결합에 의해 구현될 수 있다. 소프트웨어 모듈은 RAM(Random Access Memory), ROM(Read Only Memory), EPROM(Erasable Programmable ROM), EEPROM(Electrically Erasable Programmable ROM), 플래시 메모리(Flash Memory), 하드 디스크, 착탈형 디스크, CD-ROM, 또는 본 발명이 속하는 기술 분야에서 잘 알려진 임의의 형태의 컴퓨터 판독가능 기록매체에 상주할 수도 있다.
이상, 첨부된 도면을 참조로 하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 기술자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로, 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며, 제한적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.

Claims (8)

  1. 컴퓨터에 의해 실현되는 방법으로서,
    소정의 규칙에 따라 정량적으로 가변하는 변수를 준비하는 단계;
    스피커를 이용하여 상기 변수를 기초로 생성된 오디오 신호를 방사하는 단계;
    마이크를 이용하여 상기 방사된 오디오 신호가 혼재된 주변 소음을 검출하는 단계; 및
    상기 검출된 주변 소음을 이용하여 양자 난수를 생성하는 단계를 포함하는,
    주파수 기반 양자 난수 생성 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 스피커를 이용하여 상기 변수를 기초로 생성된 오디오 신호를 방사하는 단계는,
    스피커를 이용하여 상기 변수를 기초로 생성된 오디오 신호를 비가청주파수 대역의 주파수로 방사하는,
    주파수 기반 양자 난수 생성 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 검출된 주변 소음을 이용하여 양자 난수를 생성하는 단계는,
    상기 검출된 주변 소음과 함께 자이로 센서, 가속도 센서, 지자기 센서 중 적어도 하나의 센서의 검출 값을 더 이용하여 양자 난수를 생성하는,
    주파수 기반 양자 난수 생성 방법.
  4. 컴퓨터에 의해 실현되는 방법으로서,
    복수 개의 주파수를 랜덤하게 선택하는 단계;
    스피커를 이용하여 소정의 오디오 신호를 상기 선택된 복수 개의 주파수로 지향성있게 방사하는 단계;
    마이크를 이용하여 주변 장애물에 의해서 산란된 상기 오디오 신호의 반향파를 검출하는 단계; 및
    상기 검출된 반향파를 이용하여 양자 난수를 생성하는 단계를 포함하는,
    주파수 기반 양자 난수 생성 방법.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 복수 개의 주파수를 랜덤하게 선택하는 단계는,
    복수 개의 가청주파수 및 비가청주파수 대역의 주파수를 랜덤하게 선택하는,
    주파수 기반 양자 난수 생성 방법.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 검출된 반향파를 이용하여 양자 난수를 생성하는 단계는,
    상기 검출된 반향파와 함께 자이로 센서, 가속도 센서, 지자기 센서 중 적어도 하나의 센서의 검출 값을 더 이용하여 양자 난수를 생성하는,
    주파수 기반 양자 난수 생성 방법.
  7. 컴퓨터와 결합되어, 제1항 내지 제6항 중 어느 하나의 항의 주파수 기반 양자 난수 생성 방법을 수행하기 위하여 매체에 저장된 애플리케이션.
  8. 스피커; 마이크; 및 프로세서를 포함하고,
    상기 프로세서는 제1항 내지 제6항 중 어느 하나의 항의 주파수 기반 양자 난수 생성 방법을 수행하는,
    주파수 기반 양자 난수 생성기.
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