> SYSTEM_ROOT
模块 关于项目
> 项目使命
Galactropy 是一个开源熵生成系统，其中随机材料来自真实的无线电链路：微波天空噪声、宇宙辐射，以及 SDR 测量系统中无法避免的热噪声。
该项目由 SparkSome Venture 创建，并免费向个人、开发者和机构开放，适合那些需要高质量、物理基础明确的熵源，但不想自行部署硬件基础设施的场景。
> 熵源
> 硬件
> 访问
> 随机性从何而来
每个节点都像一条独立测量链：天线、SDR 接收机、ADC，以及后续数字处理。真正重要的不是无线电传输中的有效载荷，而是接收频谱中能够测量物理噪声和背景不稳定性的那一部分。
因此，样本中包含所选频段和信道宽度内多种现象的混合：银河辐射、宇宙微波背景、大气噪声、模拟元件热噪声、接收前端限制、ADC 量化，以及本地天线和安装环境条件。
随机材料并非来自某个理想单一源，而是来自不同地点独立节点测量到的许多微小物理过程的叠加。之后这些材料才会被过滤、采样并进行密码学混合。
> 天线与项目名称
指向天空的天线并不会接收到某一个“纯净”的宇宙信号。它记录的是无线电和微波背景中的多种现象总和，包括银河辐射、宇宙微波背景的贡献，以及测量链本身引入的噪声。
CMB 是早期宇宙留下的遗迹辐射：当物质冷却到足以让光子自由穿行于宇宙空间时释放出来的辐射。从这个意义上说，它是大爆炸后时代最直接的物理痕迹之一，因此它对项目身份有着重要意义。
Galactropy 这个名字来自这样一个事实：无线电和微波背景中也包含可能在宇宙早期阶段就开始漫长旅程的光子。这并不意味着每个字节都可以被称为“来自大爆炸的纯净信号”；接收机始终看到的是宇宙学、银河系、环境和仪器噪声的混合。但熵源的核心理念，确实扎根于与宇宙历史相连的真实物理背景。出于同样的原因，本项目此前曾名为 Big Bang Entropy——Galactropy 是同一理念的新说法。
> 自然熵源
这是一张实用的无线电频段地图，按使用 RTL-SDR、HackRF 或 Airspy 等典型 SDR 接收机时自然噪声的质量与可获得性进行排序。
地图范围
3 kHz – 30 GHz
01
3 – 30 MHz
自然无线电噪声最密集的环境。大气放电会产生 sferics，即雷电脉冲在电离层中全球反射。银河噪声在低 HF 中非常明显，而太阳活动会以混沌且不可预测的方式调制电离层。
不可预测性：非常高 · 背景噪声：高
02
3 kHz – 3 MHz
低于典型 SDR 的覆盖范围，但 RTL-SDR 通过直接采样可从约 500 kHz 开始接收。Tweeks 和 whistlers 是沿地球磁场线传播的雷电脉冲滑音。舒曼共振（约 7.83 Hz 及其谐波）是由全球雷暴活动激发的地球天然电磁脉搏。带宽很小，但随机性的自然性非常高。
需要直接采样或 VLF 变频器
03
50 – 150 MHz
流星会电离大气并形成雷达回波（meteor scatter）——每次流星进入都是一次独特且短暂的噪声闪光，持续数十毫秒到数秒。极光会在该范围产生混沌的宽带爆发。III 型太阳耀斑会产生在低 VHF 可见的漂移等离子体发射。注意：木星的十米波爆发（约 18–30 MHz）在技术上属于高 HF，而不是 VHF。
Meteor scatter：每天数十次事件，在流星雨期间达到峰值
04
150 – 700 MHz
银河噪声按幂律（~f⁻²·⁷）下降，在该频段仍可见，但远弱于 HF。电离层 scintillation 会以不可预测的方式调制宇宙信号。接收链的热噪声开始压过自然来源。
接收链热噪声占主导
05
700 MHz – 3 GHz
1420 MHz 是中性氢（HI）的 21 cm 谱线：一种来自整个天空的自然银河发射。它需要低噪声 LNA（NF < 1.5 dB）和定向天线。除 HI 谱线外，电子热噪声占主导，宇宙来源较弱。
HI 谱线值得关注；除此之外自然熵较弱
06
3 – 30 GHz
CMB（约 2.725 K）在没有低温接收机的情况下无法接收。银河噪声几乎不存在。不过，使用卫星天线（Ku 波段，约 10–12 GHz）时，大气会成为可测量的熵源：云层和降水会热再辐射，提高 LNB 接收到的噪声温度。熵质量具有可变性并依赖天气——云和雨会丰富信号，晴空则会削弱它。
Ku 波段卫星 LNB：可用但可变，依赖天气
熵条是对使用典型 SDR（RTL-SDR / HackRF / Airspy）时自然噪声可获得性和质量的主观评估。它不包含 RFI 干扰；城市环境中的结果可能显著不同。
> 系统架构
无线电路径
接收机从朝向天空的天线收集样本。在这一阶段，数据既包括来自环境和宇宙的内容，也包括硬件自身的自然噪声。
信号处理
系统从收集到的样本中选出最能承载物理噪声不可预测性的部分，并去除部分偏差与相关性，以产生更公平的随机比特。
密码学混合
中央生成器会从多个来源收集数据包，并使用基于 SHA-512 的机制将其混合。这使公开输出更安全，同时隐藏系统内部状态。
交付层
最终输出进入一个可消耗的熵池。每个被下载的字节在发出后就会消失，因此公开接口不会把相同的数据发放两次。
> START_IN_30_SECONDS
如果你只是想评估这个服务，不需要安装任何东西。先检查熵池状态，再下载原始熵，最后试用一个现成的接口。
STEP_01
先从 healthz 开始，查看熵池大小、活跃源以及公共端点的基本运行参数。
curl https://galactropy.com/healthzSTEP_02
如果熵池已经准备好，你可以下载单个二进制数据块或更大的流，并在本地作为输入材料使用。
curl https://galactropy.com/raw --output entropy.binSTEP_03
你可以立即测试基于同一熵池的实用接口，例如密码生成器。
curl "https://galactropy.com/api/password?length=24&count=3"> 技术主题
关于熵源、架构、统计测试和 Galactropy 密码学安全的简短指南。
> 使用方式
Galactropy 通过 HTTP 和 TCP 提供原始熵，同时还提供若干诊断端点。下面是从终端使用该服务的最简单方式。
HTTP_RAW
/raw 端点返回单个二进制块，/raw/stream 按请求的字节数流式输出，/download/entropy 会把响应作为可下载文件返回。
curl https://galactropy.com/raw --output entropy.binTCP_RAW
受信任的内部网络会立即获得数据。公共连接现在默认会看到一段简短的英文菜单，并等待 GET 命令，这样机器人和端口扫描器就不能仅凭连接就消耗熵池。脚本可以在连接后立即发送请求来跳过菜单。
printf 'GET 65536\n' | nc galactropy.com 1420 > entropy.bin
# 或者交互式：
telnet galactropy.com 1420SERVICE_STATUS
healthz、sources 和 waterfalls 端点允许你查看熵池大小、活动 SDR 节点以及可用的 waterfall 帧，而不会消耗熵本身。
curl https://galactropy.com/healthz
curl https://galactropy.com/sources
curl https://galactropy.com/waterfalls立即可用
下面的示例展示了通过公开 HTTPS 地址和 1420 端口上的公开 TCP 端点进行典型使用的方式。
curl "https://galactropy.com/raw/stream?bytes=1048576" --output 1mb.bin
curl -OJ "https://galactropy.com/download/entropy?bytes=65536"
printf 'GET 65536\n' | nc galactropy.com 1420 | hexdump -C | head限制与行为
HTTP 流量由 Nginx 限速。诊断端点和生成器使用通用限制，而提供原始熵的端点使用更严格的请求预算。
服务还会限制并发连接数、请求预算以及默认返回分块的大小。当熵池过小时，/raw 端点和部分生成器可能返回 503 Warming up...，而流式端点会返回当前可提供的那部分数据。
内置生成器同样会限制参数：密码最长为 1024 个字符，单次调用最多返回 1000 个结果。
HTTP general: 10 req/s, burst 10
HTTP heavy (/raw, /raw/stream, /download/entropy): 2 req/s, burst 2-3
HTTP concurrent connections per IP: 20
TCP concurrent connections per IP: 3
/raw chunk: 65536 bytes
/raw/stream default: 1048576 bytes
TCP session default: 65536 bytes
TCP public menu grace window: 0.3s (send GET immediately to skip)
TCP public menu prompt timeout: 20s> ACCESS_MODELS
该项目同时具备三种角色：免费的公共 API、用于 self-hosting 的开放技术栈，以及满足更高要求的专用部署起点。
PUBLIC_API
最快的开始方式，无需账号也无需 API key。适合测试、实验、原型和轻量集成。适用公共限制与 best-effort 模式。
SELF_HOST
如果你希望完全掌控基础设施，可以运行自己的生成器和 SDR 节点。架构、Docker 配置和部署文档都公开在项目主 README中。
DEDICATED_DEPLOYMENT
对于要求更高的生产系统，SparkSome Venture 可以提供约定吞吐量、私有基础设施、集成协助和部署支持。
> 审计报告
PUBLIC_REPORTS
audit 容器会定期对生成器执行质量检查，并将结果保存到共享目录 /reports/ 中。这里是公开查看当前统计测试结果以及历史运行记录的地方。
每次审计都会发布一个便于快速阅读的 HTML 报告、一个用于自动化处理的完整 JSON 报告、SHA-256 校验文件，以及在 chain.jsonl 中追加的一条完整性链记录。此外，index.html 会列出所有运行，latest.json 指向最新可用报告。
这使得我们既能查看测试结果、比较连续审计，也能验证报告历史在时间上是否保持一致。
> SECURITY_AND_INTENDED_USE
Galactropy 是一个免费的公共工程与研究服务，同时也是一个 open-source 项目。公共端点采用 best effort 模式运行，不能替代本地系统 CSPRNG，也不能替代正式认证的 HSM/TRNG。
对于关键性更高的生产用途，应将该服务视为额外的外部熵源、审计层，或与本地随机性进行受控混合的输入。你应自行评估其是否符合你的安全、监管和性能要求。
如果你需要自己的基础设施、可预测吞吐量、与公共流量隔离，或定制支持模式，请选择 self-hosting，或联系我们讨论专用部署。
> 目标与使用场景
需要真实随机性的应用场景：加密密钥生成、会话令牌、密码加盐以及密码协议中的 nonce。
需要非相关随机样本的实验：Monte Carlo 模拟、统计检验、密码学研究以及物理熵分析。
需要一个外部且独立的熵源来补充本地 CSPRNG 池，但又不想部署自有 SDR 硬件的系统。
项目从 SDR 节点配置、DSP 流水线到密码层全部开放。提供完整的方法文档，也可以运行你自己的节点。
> 核心算法
SDR 层充当来自物理信号的熵提取器。它利用先进的 DSP 流水线，通过多位 XOR 折叠聚合噪声 ADC 位，提供高吞吐量并大幅减少硬件偏差，而无需依赖激进的抽取。
生成器层并不‘凭空创造’熵。它的任务是安全地将来自多个节点的材料绑定到一个流中，增加加密弹性，并将公共输出与原始内部系统状态分离。
> 开放实现
从 SDR 驱动和 DSP 提取器到生成器和 API 服务器，整个流水线都已发布到 GitHub。你可以运行自己的节点、连接自己的天线，并加入熵采集网络。
项目包含 Dockerfiles、docker-compose.yml 和完整部署文档。借助兼容的 SDR 接收器，一个新节点可以在迷你 PC 上于数小时内启动。
SDR 节点使用紧凑的命名约定，例如 pl-lub-sdr-ad9363-omni01，格式为国家-城市-技术-硬件-天线ID。
> 审计员与工程师专用
系统利用多位 XOR 折叠技术从 ADC 转换器的最低有效位 (LSB) 中提取随机性。这确保了高信息密度：调理过程后的每个样本都为熵池做出了显著贡献，保证了流的完全不可预测性。
外部审计容器获取输出流，并使用严格的测试套件进行持续评估，包括 NIST SP 800-22（如 Frequency, Runs, Approximate Entropy）、ENT 和 Dieharder。
每个节点中的模块都实现了符合 FIPS 140-3 标准的 TRNG 设备持续硬件健康检查：重复计数测试 (RCT) 和自适应比例测试 (APT)。ADC 故障或强硬件偏差将导致数据包被拒。
生成器层作为 DRBG（确定性随机位生成器）运行。其内部状态由高频物理源异步且持续地重置种子，从而防止对机器内部状态的攻击。
使用 SHA-512 加密哈希函数对数据流进行调节。该架构在公开缓冲区与内部混合状态之间保持隔离。实际而言，即使当前缓冲区泄露，也不应能直接重建先前已经发出的熵，因为已发出的字节会从熵池中移除，而混合过程仍然绑定在生成器的内部状态上。
> 项目发布方
一家专注于复杂系统工程、关键基础设施和高级技术挑战的 IT 集成商。我们强调技术教育以及在开放模式下共享知识。
> 社区模式
项目的全部源代码都公开可用，并以开放模式开发。我们将其作为自由软件发布，并邀请研究人员、工程师和无线电爱好者共同参与。
> 教育
项目记录了从无线电信号到密码学字节流的完整方法论。代码、注释和架构也旨在作为 SDR、熵提取和随机性安全的学习材料。
> 开放数据
公开端点无需注册或 API 密钥。每一个下载的字节都是唯一且可消耗的；系统刻意不会重复发放相同的数据。
> 许可证
项目以 MIT 许可证发布。你可以在本地运行、分叉、修改，并集成到自己的系统中，无需付费也无需额外授权。
> 联系与合作
如果你想在生产、研究或教育系统中使用 Galactropy，请联系 SparkSome Venture。我们可以协助集成、吞吐规划、部署以及技术合作。
> 联系方式
> FAQ
不是。实际输入流中还包括系统自身元件的热噪声、前端电子噪声、ADC 量子效应以及本地无线电环境。该项目刻意利用整个物理噪声景观，而不是仅依赖一个理想隔离的宇宙成分。
不算。从熵生成器的角度看，只要提取正确并经过密码学增强，它仍然是有价值的物理材料。目标是在真实 RF 路径中测量不可预测性，而不是构建只针对单一现象的实验室探测器。
物理层提供熵材料，但公开服务还需要密码学韧性。SHA-512 会绑定多个节点的数据、隐藏内部状态，并使未来字节更难预测，即使输入中的一部分比预期更弱。
本地系统随机数生成器（RNG）通常已经很好，而且速度快得多，但它仍然依赖机器内部的熵池，以及对这台机器、hypervisor 和操作系统本身的信任。来自 SDR 路径的外部物理熵并不是为了在吞吐量上胜过它，而是为了提供一种独立、可审计的外部随机性来源，可在更高保障需求的场景中为本地密码学安全伪随机数生成器（CSPRNG）提供补充播种或交叉校验。
是的。熵进入可消耗熵池，并在下载后被移除。每个接收者获得的是后续可用的数据，而不是别人已经拿到的数据副本。
可以，这正是项目的主要目标之一。仓库中包含了部署 SDR 节点的完整说明、Docker 配置以及与中央服务器通信的协议。新节点会同时提升独立性和吞吐量。
可以，架构就是为此设计的。每增加一个节点，中央熵池就会获得更多输入材料，而基于 SHA-512 的混合层可以非常快速地处理这些流。在实践中，更多节点主要意味着熵池增长更快以及物理输入来源更多样。
有。单个节点依然可以提供有价值的熵，但大量节点会带来更高吞吐量、更强的来源独立性，以及对单一安装点本地条件更低的敏感度。这并不自动等于“神奇地更强的加密”，但确实意味着更丰富的输入材料和更快的熵池补充。
通常，一个小型 Linux 电脑、兼容的 SDR 接收器、互联网连接和软件配置就足够了。系统面向不同接收器，只要它们能提供有意义的样本流用于后续处理即可。
可以。只要电源、网络稳定且 SDR 受支持，Raspberry Pi 就是一个合理的轻量节点候选。收集和转发样本本身并不需要很强的算力，因此这更多取决于硬件兼容性和部署便利性，而不是“大服务器”的性能。
不一定。朝向天空的天线很符合项目的初衷，但并不是获得有用随机性的严格条件。系统可以利用广义的物理噪声：无线电背景、环境热噪声以及电子设备自身噪声，因此节点也可以在室内运行。
可以。MIT 许可证不会限制商业用途。公开 API 免费。如果你正在设计需要专用吞吐量或支持的生产系统，请联系 SparkSome Venture。