Читать курсовая по Отсутствует: "Проектирование генератора истинно случайных чисел для криптографических приложений" Страница 1

(Назад) (Cкачать работу)

Проектирование генератора истинно случайных чисел для криптографических приложений И. Коряков Введение Во многих криптографических приложениях требуются большие объемы и большие скорости генерации качественной ключевой информации.

Создание высококачественных скоростных генераторов случайных чисел (ГСЧ) является непростой задачей, решение которой подразумевает выполнение ряда требований на всех этапах жизни такого генератора, начиная от формирования Технического задания и заканчивая его эксплуатацией на протяжении всего срока службы.

В данной работе приведена попытка формулировки совокупности требований к высокопроизводительным генераторам случайных чисел, порождающим истинно случайные ключевые данные для криптографических приложений.1. Приводится пример проектирования ГСЧ. Гипотеза о генераторе случайных чисел

Генератор случайных чисел (далее подразумевается генератор истинно случайных чисел, ГИСЧ) - это объект, вырабатывающий последовательность нулей и единиц, который обладает следующими двумя свойствами: случайностью и непредсказуемостью.

Под случайностью понимается равновероятное появление нулей и единиц на выходе такого генератора в независимости от его предыдущих или последующих значений.

Непредсказуемость ГИСЧ означает невозможность определить значение его выхода (или предсказать с вероятностью, отличной от 0.5) по известным предыдущим или последующим значениям.

В криптографических приложениях формируются наиболее жесткие критерии близости последовательностей к случайным, так как стойкость криптографических алгоритмов напрямую связана с качеством генератора.

Актуальным является вопрос об определении качества генератора случайных чисел, степени его соответствия идеалу.

В классических работах по генераторам случайных чисел [1,2,3] рассматривается проверка так называемой Нуль Гипотезы (H0). В данном случае она заключатся в утверждении, что тестируемый генератор случайный. Сопряженной с нуль гипотезой является Альтернативная Гипотеза (Ha), утверждающая, что генератор не случайный.

Для проверки этих гипотез обычно оценивают правдоподобие выборки случайных чисел, полученных с помощью конкретного генератора. Нуль гипотеза отвергается, если испытываемая выборка попадает в область малого правдоподобия. При этом возможны четыре варианта:

1) Гипотеза верна и она принимается

2) Гипотеза неверна и она отвергается

) Гипотеза верна и она отвергается (ошибка первого рода)

) Гипотеза неверна и она принимается (ошибка второго рода)

В данном случае опасными являются ошибки второго рода, так как они позволяют неслучайному генератору успешно пройти тест на случайность. Поэтому минимизация такой ошибки является одной из главных задач, для которой известны эффективные решения [1,2,3]. . Методы предельного уменьшения ошибки второго рода Автор обращает внимание на подход, укоренившийся в области создания генераторов случайных чисел: вопросы проектирования генераторов и их тестирования рассматриваются раздельно, без их взаимной увязки. То есть, некто разрабатывает и затем предъявляет генератор СЧ, а, затем, некто пытается определить, действительно ли этот генератор является случайным, наблюдая только его выходные последовательности.

Похожие работы