Анализ процедур генерации ключей криптографических алгоритмов. Программная реализация теста на оценку энтропии для равномерно распределенных последовательностей Draft SP 800-90b | Статья в журнале «Молодой ученый»

Автор:

Рубрика: Технические науки

Опубликовано в Молодой учёный №8 (55) август 2013 г.

Статья просмотрена: 63 раза

Библиографическое описание:

Ставер Е. В. Анализ процедур генерации ключей криптографических алгоритмов. Программная реализация теста на оценку энтропии для равномерно распределенных последовательностей Draft SP 800-90b // Молодой ученый. — 2013. — №8. — С. 119-124. — URL https://moluch.ru/archive/55/7470/ (дата обращения: 19.07.2018).

Основной алгоритм.

Данный тест оценивает энтропию на выходе генератора равномерно распределенной величины, базирующийся на подсчете среднестатистического выходного значения, полученного в результате нескольких наблюдений [1]. Оценка энтропии генератора равномерно распределенной величины — простой процесс. Она используется для обеспечения верхней границы вероятности в 99 %, pmax, что наиболее распространенные значения в выборке будут лежать в этих пределах. Также эта величина используется и для оценки минимального значения энтропии на выходе генератора [1].

Алгоритм выполнения теста следующий:

Получаем выборку из N элементов.

а)                  Находим наиболее часто встречающееся значение в выборке;

б)                 Считаем количество совпадений с этим значением, пусть это будет Cmax;

в)                 Pmax = Cmax/N;

г)                  Считаем Сbound=CMAX+2.3;

д)                 H=-log2(Cbound/N);

е)                  Пусть W будет количество бит в каждом элементе выборки (т. е. размер элемента);

ж)                min(W,H) — это нижняя граница оценки энтропии.

Например, если набор данных {0, 1, 1, 2, 0, 1, 2, 2, 0, 1, 0, 1, 1, 0, 2, 2, 1, 0, 2, 1}, наиболее часто встречающееся значение — 1, CMAX=8 и pmax = 0.4.

CBOUND = 8 + 2.3= 13.04.

H = –log2(0.652) = 0.186.

W = 3.                       

Рис. 1. Абстрактный автомат алгоритма теста на оценку энтропии для равномерно распределенных последовательностей

Абстрактный автомат получим, если укажем алфавит A, B, C, I, R и программу P, как совокупность команд вида: ii,aj ®bx,cy.

В нашем случае:

A = {a1,a2,a3, a4… aN}, B={b1}, C={ c1,c2, c3}, I={i1,i2,…,in}, R={r1}

δ: IxA ®BxC ={a1i1 ® b1c1, a2i2 ® b1c1, anin ® b1c1, a1i1 ® b1c2, a2i2 ® b1c2, anin ® b1c2, a1i1 ® b1c3, a2i2 ® b1c3, где w1c3®r1}

Имеем следующий абстрактный автомат, как математическую модель схемы оценки минимальной энтропии в равномерно распределенной последовательности.

Программная реализация.

 

Литература:

1.                  http://csrc.nist.gov/publications/PubsSPs.html «DRAFT — SP800–90b».

Основные термины (генерируются автоматически): CBOUND, абстрактный автомат, встречающееся значение, выход генератора, распределенная величина.


Похожие статьи

Обзор аппаратных генераторов случайных чисел

Ток, генерируемый во время лавинного пробоя, состоит из случайно распределённых шумовых выбросов, проходящих через обратно смещённый переход.

Простейший кольцевой генератор состоит из нечетного числа инверторов, соединенных последовательно, при этом выход...

Расширенный конечный автомат для тестирования мобильных...

V — множество, возможно бесконечное, значений внутренних данных автомата; Р — отображение конечного набора [1..n] индексов в W,Р: [1..N] —>W; значение Р на индексе i называется значением i-ой переменной автомата, которое также обозначается рi.

Подробный аналитический разбор физического датчика calif.bit...

· ApproximateEntropy. Данный тест оценивает энтропию на выходе генератора равномерно распределенной величины, базирующийся на подсчете среднестатистического выходного значения, полученного в результате нескольких наблюдений [1]...

Аппаратный генератор случайных чисел | Статья в журнале...

Ключевые слова: случайные числа, аппаратный генератор чисел, преобразования Джонсона. В современной информатике широко используются

Дальше найденным преобразованием Джонсона значение случайной величины с произвольным распределением превращают в...

Оценивание параметра задержки, не управляемое решениями

Выход петлевого фильтра подается на генератор управляемого напряжения (ГУН), который управляет интервалом стробирования на входе петли. Поскольку детектируемая информационная последовательность не используется при оценке задержки...

Технологические объекты второго порядка с запаздыванием

Так же, значительные транспортные запаздывания присутствуют в регулировании процесса горения, где значение выходной величины

Например, если объект охарактеризован несколькими схожими источниками времени, или же является объектом с распределенными...

Тестирование интернет-страниц как решение задачи о многоруком...

При каждой игре на автомате случайная величина генерирует выигрыш.

Рассмотрим случай, когда конверсии страниц имеют близкие значения, что наиболее часто встречается на практике.

Методы генерации случайных чисел | Статья в журнале...

Человек очень плох в качестве генератора случайных чисел. Это связано с нашим неверным интуитивным пониманием теории вероятностей.

Рассмотрим работу данного алгоритма при следующих значениях: , , , при 50 итерациях.

Разработка КИХ-фильтра с использованием распределенной...

Соответствующее значение выбирается на основе выходных значений сдвигового регистра. Результаты. В итоге с помощью Xilinx ISE 14.7 был разработан КИХ-фильтр с использованием распределенной арифметики.

Обсуждение

Социальные комментарии Cackle

Похожие статьи

Обзор аппаратных генераторов случайных чисел

Ток, генерируемый во время лавинного пробоя, состоит из случайно распределённых шумовых выбросов, проходящих через обратно смещённый переход.

Простейший кольцевой генератор состоит из нечетного числа инверторов, соединенных последовательно, при этом выход...

Расширенный конечный автомат для тестирования мобильных...

V — множество, возможно бесконечное, значений внутренних данных автомата; Р — отображение конечного набора [1..n] индексов в W,Р: [1..N] —>W; значение Р на индексе i называется значением i-ой переменной автомата, которое также обозначается рi.

Подробный аналитический разбор физического датчика calif.bit...

· ApproximateEntropy. Данный тест оценивает энтропию на выходе генератора равномерно распределенной величины, базирующийся на подсчете среднестатистического выходного значения, полученного в результате нескольких наблюдений [1]...

Аппаратный генератор случайных чисел | Статья в журнале...

Ключевые слова: случайные числа, аппаратный генератор чисел, преобразования Джонсона. В современной информатике широко используются

Дальше найденным преобразованием Джонсона значение случайной величины с произвольным распределением превращают в...

Оценивание параметра задержки, не управляемое решениями

Выход петлевого фильтра подается на генератор управляемого напряжения (ГУН), который управляет интервалом стробирования на входе петли. Поскольку детектируемая информационная последовательность не используется при оценке задержки...

Технологические объекты второго порядка с запаздыванием

Так же, значительные транспортные запаздывания присутствуют в регулировании процесса горения, где значение выходной величины

Например, если объект охарактеризован несколькими схожими источниками времени, или же является объектом с распределенными...

Тестирование интернет-страниц как решение задачи о многоруком...

При каждой игре на автомате случайная величина генерирует выигрыш.

Рассмотрим случай, когда конверсии страниц имеют близкие значения, что наиболее часто встречается на практике.

Методы генерации случайных чисел | Статья в журнале...

Человек очень плох в качестве генератора случайных чисел. Это связано с нашим неверным интуитивным пониманием теории вероятностей.

Рассмотрим работу данного алгоритма при следующих значениях: , , , при 50 итерациях.

Разработка КИХ-фильтра с использованием распределенной...

Соответствующее значение выбирается на основе выходных значений сдвигового регистра. Результаты. В итоге с помощью Xilinx ISE 14.7 был разработан КИХ-фильтр с использованием распределенной арифметики.

Задать вопрос