卷首语

1965 年 2 月，“73 式” 密钥动态生成器原型初步成型后，研发团队敏锐意识到：随机数作为动态密钥 “不可预测性” 的核心来源，其性能直接决定密钥安全等级 —— 虽前期基础测试中随机数重复率、游程特性达标，但在野战复杂电磁环境下，仍存在被敌方通过统计分析预测的潜在风险。此时，通过 1000 次规模化测试定位短板、优化算法，成为提升随机数不可预测性的关键举措。这场为期 10 天的测试优化，不仅将随机数的抗预测能力提升 30%，更形成 “测试 - 分析 - 优化 - 验证” 的随机数性能迭代范式，为 “73 式” 动态密钥的实战安全性筑牢最后一道防线。

一、测试优化的背景与核心目标

随机数生成器原型（基于 3AG1 晶体管噪声源）虽通过前期基础测试（10 万组随机数重复率 0.0%，较初始测试的 0.0005% 降低 94%，且无连续 2 次预测成功的情况，证明随机数序列无可捕捉的规律，抗预测能力达到实战安全等级。

全环境适应性验证：在 - 40c低温、50c高温、盐雾（模拟沿海边防场景，盐雾浓度 5%，温度 35c）、震动（10-500hz，加速度 10g，模拟装甲车辆机动）环境下各开展 200 次随机数生成测试（共 800 次），结果显示：所有环境下 “0”“1” 分布偏差≤±0.02%，最长游程≤14 位，抗预测准确率≤0.00005%，随机特性未因环境变化出现波动；低温下噪声源启动时间仅增加 0.01μs，高温下电容无漏液，盐雾测试后屏蔽罩无腐蚀，震动测试后焊点无脱落，环境适应性优异。

长期稳定性测试：将优化后生成器连续运行 72 小时（生成

组随机数），每小时抽样 100 组计算核心指标，结果显示：各指标均稳定在目标范围内，无漂移（如 “0” 占比始终在 49.98%-50.02% 之间，偏差≤0.02%），生成器长期运行时随机特性保持稳定，无性能衰减，满足设备长时间值守需求。

2 月 14 日晚，团队完成《随机数生成器优化效果综合验证报告》，汇总 1800 组测试数据（1000 次优化后测试 + 800 次环境验证），附 32 张示波器波形图、24 份数据统计表，确认优化后的随机数生成器完全满足设计目标，不可预测性、环境适应性、长期稳定性均达到军用标准，可集成至密钥动态生成器。

九、优化成果的集成与标准化

2 月 15 日，陈工团队将优化后的随机数生成器原型交付王工团队，与密钥动态生成器其他模块（时间戳单元、密钥运算单元）开展集成测试，重点验证接口兼容性与协同运行效果，确保优化成果无缝融入系统。

集成测试显示：优化后的随机数生成器与时间戳单元、运算单元数据交互顺畅，生成的 32 位随机数可实时传入密钥运算单元，无数据延迟或格式错误（数据传输延迟≤0.01μs）；在强电磁环境下，动态密钥生成器整体加密错误率从优化前的 0.1% 降至 0.07%，随机数优化间接提升了密钥整体安全性，集成效果超出预期。

团队编制《随机数生成器优化成果标准化文档》，包含三部分核心内容：一是优化后硬件参数标准（分压电阻精度 ±1%、屏蔽罩材质与尺寸、滤波电容参数），确保量产时元件一致性；二是算法流程标准（双步扰动步骤、种子更新规则），避免代码固化时出现逻辑偏差；三是测试规范（1000 次测试指标、环境参数、数据记录要求），规定量产前需开展 100 次抽样测试，指标达标方可出厂。

北京电子管厂根据标准化文档，调整生产线工艺：批量生产时统一采购 1kΩ±1% 电阻、0.1 铜网屏蔽罩，新增 “随机数指标抽检环节”（每生产 10 台原型机，抽样 1 台开展 100 次测试，验证分布偏差、游程、抗预测指标），同时将优化后的电路设计纳入企业标准《军用随机数生成器生产规范（q\/bGd-1965-003）》，确保量产产品性能与研发原型一致。

2 月 20 日，优化后的随机数生成器完成批量生产准备，首批 20 台原型通过抽检，随机特性指标全部达标（分布偏差 0.01%-0.02%，最长游程 13-14 位，抗预测准确率 0.00003%-0.00005%），标志优化成果正式落地，可支撑 “73 式” 密钥动态生成器的规模化研发与后续原型机组装。

十、测试优化的历史意义与后续影响

从 “73 式” 研发看，随机数生成器的测试优化是动态密钥安全的 “点睛之笔”—— 优化后随机数的不可预测性提升 30%，使动态密钥抗破解成功率从 0.0003% 降至 0.00005%，1968 年设备交付后，在边防复杂电磁环境中未发生一起因随机数预测导致的密钥安全事件，为实战通信安全提供关键保障，避免了因随机数短板导致的整体加密体系风险。

从技术方法看，此次 1000 次测试优化形成 “规模化测试 - 精准定位 - 软硬协同优化 - 全场景验证” 的随机数性能迭代范式 —— 后续我国军用随机数生成器研发（如 “84 式” 加密设备的量子随机数发生器、“92 式” 的混沌随机数发生器）均借鉴该范式，通过 1000 次以上规模化测试定位短板，避免 “小样本测试遗漏问题” 的风险，成为军用随机数研发的标准流程。

从硬件技术看，优化中采用的 “电压分压细分”“电磁屏蔽”“滤波抗干扰” 技术，推动了国产噪声源器件与抗干扰元件的升级 —— 北京电子管厂基于该技术，后续研发出 “低噪声 3AG2 晶体管”（噪声系数从 3db 降至 1.5db，适合更复杂电磁环境），上海无线电二厂将屏蔽技术应用于其他军用电子元件（如时钟模块、运算放大器），提升了国产元器件的抗干扰能力与稳定性，间接促进我国半导体产业的技术进步。

从算法传承看，“双步扰动” 后置处理逻辑成为军用随机数算法的标准模块 ——1970 年代《军用随机数生成算法规范（GJb-1970-018）》中，明确要求随机数生成需包含 “异或扰动 + 移位处理” 步骤，该逻辑后续被应用于卫星通信加密、雷达数据加密、单兵通信设备等领域的随机数生成器，技术影响力持续延伸至 21 世纪初，成为我国军用随机数算法的核心组成部分。

从产业协同看，测试优化过程中 “研发团队 - 生产厂家” 的紧密协作（如北京电子管厂同步调整生产线工艺、参与标准化文档编制），强化了 “需求 - 研发 - 生产” 的闭环 —— 这种协同模式后续成为我国军用电子设备研发的常规模式，确保技术优化成果能快速转化为量产产品，支撑国防装备的规模化列装，为我国通信安全装备的自主化、国产化发展提供了高效的产业协同保障。