密码技术是信息安全技术的核心部分,在先进的密码技术中,随机序列起着举足轻重的作用。数值序列的随机性检测模型和方法是信息安全领域中至关重要的研究课题。除了在安全领域的应用,随机性检测的模型和方法也广泛地应用于通信协议、环境仿真、自然特性分析等科学技术应用领域之中。目前在对随机性进行定性及定量分析方面已有较为深入的研究,相对而言对随机性可视化方面的研究还比较薄弱。本文针对如何设计一个稳定、快速、使用方便的随机序列的生成/检测/可视化环境进行了模型和方法层面的研究,主要包括以下几个方面内容：介绍了元胞自动机、随机性检测技术、可视化技术的基本理论和发展情况,从建立仿真平台的角度设计了环境的三个核心子系统：序列生成系统(元胞自动机系统)、随机性检测系统、随机性可视化系统。在序列生成系统中对元胞自动机进行了研究,引入了生存比例和加法规则元的概念,并将其应用于构建元胞自动机系统的分类模块中,通过系统化的仿真实验,对元胞自动机的动力学行为进行了初步的分类。通过分类发现某些元胞自动机规则在不同初始条件下具有特殊的性质,文中着重探讨了这些特殊性质对元胞自动机分类的影响。在随机性检测系统中对随机序列的检测与判定方法进行了研究,定义了层次划分模型用于提高检测的效率和精确度。利用系统可对102～107数量级的随机序列进行检测,从随机性、随机性平稳性、局部随机性等多方面考察序列,得到了大量的实验数据。在随机性可视化系统中对几种互补的可视化方法进行了研究,利用这些方法构建了可视化系统,为随机性的可视化展示和结果分析提供了手段。文中从元胞自动机特定规则下元胞序列的随机特性出发,对随机序列的随机性进行了初步分析和分类,同时也可作为元胞自动机分类的一种有效辅助方法。通过系统化的分析和模拟,该系统对深入了解随机序列的可视化模式有明显的帮助,值得进一步的深入探索。