Haqiqiy tasodifiy ketma-ketlik generatorlarining tasnifi

|
Haqiqiy tasodifiy ketma-ketlik generatorlarining tasnifi
|
bet | 6/8 | Sana | 28.01.2024 | Hajmi | 358,33 Kb. | | #147686 |
Bog'liq tarjma2.2 Haqiqiy tasodifiy ketma-ketlik generatorlarining tasnifi
Xaotik jarayonlarga asoslangan tasodifiy ketma-ketlik generatorlari
Ushbu turdagi generator dinamik tizimlarning deterministik xaos holatidan foydalanadi [15]. Tasodifiy bo'lmagan tizimdan haqiqiy tasodifiy sonlar manbai sifatida foydalanish qisman tartibsizlik va tasodifiylik yaqin degan nuqtai nazar bilan izohlanadi. Yana bir sabab - ba'zi xaotik tizimlarda "shovqin" ning makroskopik darajasini olish imkoniyati. Bu shovqinli GPS texnikasidan foydalangan holda tasodifiy raqamlarni yaratish imkonini beradi.
Tasodifiy sonlarni yaratish uchun eng rivojlangan xaotik tizimlar optik, elektr va optoelektrik tizimlardir.
Shunday qilib, lazerlarni turli mexanizmlar yordamida turli yo'llar bilan xaotik quvvat tebranishlari holatiga keltirish mumkin. Masalan, yuqori ketma-ketlik yaratish tezligi (300 Gbit/s gacha) ichki qayta aloqaga ega oddiy lazer asosidagi sozlash bilan ta'minlanadi (2.2-rasm), bu lazer intensivligi amplitudalarini fotodiod yordamida namuna olish bilan o'qish imkonini beradi. tez analog-raqamli konvertor va yuqori tartibli differentsiatsiyani amalga oshirish orqali keyingi ishlov berish.
Shakl 2.2 – Ichki qayta aloqaga ega lazerli xaotik osilatorning sxemasi (LSB - eng kam ahamiyatli bitlar).
Bo'lim 3. Pseudo-tasodifiy ketma-ketlik generatorlari
3.1 Pseudo-tasodifiy ketma-ketlik generatorlarini qo'llash
Yuqorida aytib o'tilganidek, psevdor tasodifiy ketma-ketliklar (PRS) ba'zi deterministik algoritmlarning natijasidir, ammo ular tasodifiy ketma-ketliklar bilan bir xil maqsadlarda ishlatiladi. Shu sababli, PSPlar o'zlarining statistik xususiyatlarida haqiqiy tasodifiy ketma-ketliklarga yaqin bo'lishi kerak. Qoida tariqasida, bunday ketma-ketliklarni yaratish algoritmlari maxsus tasodifiy boshlang'ich qiymatdan (urug') foydalanadi.
Haqiqiy tasodifiy ketma-ketlik generatorlarining xususiyatlari cheklangan hisoblash resurslari sharoitida ulardan foydalanishni jiddiy ravishda murakkablashtiradi va real vaqtga yaqin rejimda ishlash zarurati tufayli ketma-ketliklarni ishlab chiqaradigan psevdotasodifiy ketma-ketlik generatorlarini ishlab chiqish va ulardan foydalanish zarurati tug'iladi. o'z xususiyatlariga ko'ra haqiqiy tasodifga imkon qadar yaqin.
Pseudo-tasodifiy ketma-ketlik generatorlarining umumiy tuzilishi quyidagi asosiy komponentlarni o'z ichiga oladi:
1. Entropiyaning manbai.
2. Jeneratorning ichki holatini saqlash birligi.
3. Keyingi qiymatni yaratish uchun blok.
4. Jeneratorning keyingi bosqichga o'tishi uchun blok.
Hozirgi vaqtda juda ko'p turli xil psevdor tasodifiy ketma-ketlik generatorlari mavjud [1-4, 7, 9]. Eng mashhurlari quyidagilarni o'z ichiga oladi:
- chiziqli va chiziqli bo‘lmagan (kvadrat, kub) kongruent generatorlar;
- chiziqli yoki umumlashtirilgan qayta aloqaga ega siljish registrlari asosidagi generatorlar;
- Fibonachchi raqamlari ketma-ketligiga asoslangan kechikishli qo'shimcha generatorlar;
- tub sonlar xossalaridan foydalangan holda yuqori unumli “Mersenne vorteks” generatori;
- uyali avtomatlar asosidagi generatorlar;
- loyqa mantiqqa asoslangan generatorlar va boshqalar.
Maxsus sinf psevdo-tasodifiy ketma-ketliklarning generatorlari tomonidan shakllantiriladi, ularning chiqishi kriptografiya masalalarida ishlatilishi mumkin. Bunday generatorlar deterministik algoritmlarga asoslangan bo'lib, ular kiritilgan bitlarning haqiqiy tasodifiy ketma-ketligidan deyarli bir-biridan mustaqil va berilgan taqsimotga bo'ysunadigan kattaroq uzunlikdagi bitlar oqimini hosil qiladi.
3.2 Pseudo-tasodifiy ketma-ketlik generatorlarining tasnifi
Pseudo-tasodifiy ketma-ketlik generatorlari eng muhim kriptografik primitivlar qatoriga kiradi. Ular ko'p jihatdan ular qo'llaniladigan axborot xavfsizligi tizimlarining ishonchliligini aniqlaydi. Bu generatorlarni tanlashni juda muhim bosqichga aylantiradi. Yuqorida aytib o'tilganidek, hozirgi vaqtda ko'plab turli xil psevdor tasodifiy ketma-ketlik generatorlari ishlab chiqilgan. Ular turli xil ishlash tamoyillariga asoslanadi va ishlab chiqarilgan ketma-ketliklarning sifati, unumdorligi va amalga oshirishning murakkabligi bilan sezilarli darajada farqlanadi.
Pseudortasodifiy ketma-ketlik generatorlarini tasniflashda turlicha yondashuvlar mavjud [2-4, 22]. Mumkin bo'lgan tasniflash variantlaridan biri rasmda ko'rsatilgan. 3.1.
3.1-rasm - GPSP tasnifi
Har qanday psevdor tasodifiy ketma-ketlik generatori quyidagi asosiy xususiyatlarga ega:
nochiziqli transformatsiya turi;
generator tuzilishi;
- entropiyaning tashqi manbalarining mavjudligi.
Kirish ma'lumotlaridagi o'zgarishlarning darajasi va xarakterini aniqlaydigan chiziqli bo'lmagan transformatsiyani buzishga qarshilik darajasini tahlil qilish asosida kriptoalgoritmlar (blok va oqim shifrlari) asosida yaratilgan kriptografik jihatdan kuchli generatorlar aniqlanadi. shuningdek, xesh funktsiyalari). Ushbu sinf generatorlari tegishli bo'limda batafsil ko'rib chiqiladi.
Amalga oshirish nuqtai nazaridan dasturiy ta'minot, apparat va estrodiol xotira o'tkazish qobiliyati generatorlari o'rtasida ham farqlanadi.
Uskuna psevdor tasodifiy sonlar generatorlari turli xil PSP ishlab chiqarish algoritmlarini amalga oshiradi, masalan, FPGA (dasturlashtiriladigan mantiqiy integral mikrosxemalar) asosida.
Apparat va birlashtirilgan GPS turlari ma'lumotlarni shifrlash va shovqinga chidamli kodlash uchun ishlatiladi. Shuningdek, ular statistik va simulyatsiya modellarini amalga oshirish, shovqinga chidamlilik va ishonchlilikni sinovdan o'tkazish, maxsus o'lchash, identifikatsiyalash va sinov uskunalari, radio va sonar tizimlarida mavjud.
|
| |