Методики перевірки незалежності статистичних тестів

Скорочена інформація про документ
dc.contributor.authorКовальчук, Людмила Василівна
dc.contributor.authorКучинська, Наталія Вікторівна
dc.contributor.authorKovalchuk, Liudmyla
dc.contributor.authorKuchynska, Nataliia
dc.date.accessioned2018-07-17T08:55:37Z
dc.date.available2018-07-17T08:55:37Z
dc.date.issued2017
dc.description.abstractenThe necessary condition for the cryptosystem security is the certain cryptographic properties of pseudorandom number generator used in it. Therefore, both the developer and the user of such system are faced with the quality checking issues of the generator or its individual sequences. The main modern methods for pseudorandom sequence quality testing are reduced to the statistical randomness tests use. At the moment there are several statistical test suites, among which the most widely used is NIST statistical randomness test suite. The statistical tests choice and the suite creation is a complex task, since the tests should not only verify propinquity of pseudorandom sequence to true random sequence, but also perform such task effectively. Unfortunately, a compromise is achieved quite hard in this case and modern suites also have statistical dependencies, which unreasonably increase such suites operating time. Thus, one of the main question of tests suite construction and the statistical tests using is statistical independence of tests from this suite. To create an effective suite, tests without statistical dependencies should be used and, at the same time, the tests set should remain sufficiently complete. However, modern questions of forming texts suite, its number determination, type I error value, etc. are solved intuitively and empirically. This article provides the existing evaluation methods overview of statistical randomness tests independence verification and proposes a new, mathematically grounded method, which can be applied to arbitrary tests number and arbitrary random sequences number. The proposed method has advantages in speed and implementation. The paper also presents the experimental research results of the new method application to the statistical randomness test suite.uk
dc.description.abstractruНеобходимым условием стойкости криптосистемы является наличие определенных криптографических свойств у псевдослучайного генератора, который используется в ней. Поэтому и перед разработчиком и перед пользователем такой системы стоят вопросы проверки качества генератора и его отдельных последовательностей. Основные современные методы проверки качества псевдослучайной последовательности сводятся к применению наборов статистических тестов. На данный момент времени существует несколько наборов статистических тестов, среди которых можно выделить наиболее широко используемые наборы статистических тестов NIST. Выбор статистических тестов и создание набора представляет собой сложную задачу, поскольку тесты должны не только проверять насколько псевдослучайная последовательность близка к случайной, но и проводить такую проверку эффективно, то есть за приемлемое время. К сожалению, компромисс в таком случае достигается достаточно тяжело и большинство современных наборов содержат тесты, имеющие статистические зависимости, что неоправданно увеличивает время работы таких наборов. Таким образом, одним из главных вопросов при построении набора и использования статистических тестов остается их независимость. Поэтому для создания эффективного набора должны использоваться тесты, между которыми отсутствуют статистические зависимости и, при этом, количество тестов должно оставаться достаточно полным. Отметим, однако, что сейчас вопросы формирования набора тестов, определение их количества, выбора значения ошибки первого рода и другие решаются интуитивно и эмпирически. В данной статье представлен обзор существующих методик проверки независимости статистических тестов оценки качества псевдослучайной последовательности и предлагается новая, математически обоснованная, методика, которая может быть применена для произвольного количества тестов и произвольного количества случайных последовательностей. Предлагаемая методика имеет преимущества в быстродействии и простоте реализации. В работе так же представлено результаты проведенных экспериментальных исследований применения новой методики к пакету тестов.uk
dc.description.abstractukНеобхідною умовою стійкості криптосистеми є наявність певних криптографічних властивостей у псевдовипадкового генератора, що використовується в ній. Тому і перед розробником і перед користувачем такої системи постають питання перевірки якості генератора або його окремих послідовностей. Основним сучасним методом перевірки якості псевдовипадкової послідовності є застосування наборів статистичних тестів. На даний час існує декілька наборів статистичних тестів, серед них можна виділити найбільш широко вживаний пакет NIST. Вибір статистичних тестів та компонування набору є складною задачею, оскільки тести мають не тільки перевіряти близькість псевдовипадкової послідовності до випадкової, але й проводити таку перевірку ефективно, тобто за прийнятний час. Однак, такого компромісу досягти достатньо складно, і більшість з сучасних наборів статистичних тестів містять залежні тести, що невиправдано збільшує час їх роботи. Отже, одним з головних питань при побудові набору та використанні статистичних тестів залишається їх незалежність. Тобто для створення ефективного набору тестів мають використовуватись тести між якими відсутні статистичні залежності, і при цьому їх кількість має залишатись достатньо повною. Зазначимо, що на даний час більшість питань щодо формування набору тестів, визначення їх кількості, вибору значення помилки першого роду, тощо, вирішуються інтуїтивно та емпірично. В статті представлено огляд існуючих методик перевірки незалежності статистичних тестів оцінки якості псевдовипадкової послідовності та запропоновано нову математично обґрунтовану методику, яка може застосовуватись для довільної кількості тестів та довільної кількості випадкових послідовностей, і має переваги у швидкодії та простоті реалізації. В роботі також представлено результати проведених експериментальних досліджень щодо застосування нової методики до набору тестів, що входять до складу пакету NIST, та побудовано набір незалежних тестів, придатних для довільного алфавіту.uk
dc.format.pagerangeС. 20-32uk
dc.identifier.citationКовальчук Л. Методики перевірки незалежності статистичних тестів / Людмила Ковальчук, Наталія Кучинська // Information Technology and Security. – 2017. – Vol. 5, Iss. 2 (9). – Pp. 20–32. – Bibliogr.: 10 ref.uk
dc.identifier.doihttps://doi.org/10.20535/2411-1031.2017.5.2.136941
dc.identifier.urihttps://ela.kpi.ua/handle/123456789/23930
dc.language.isoukuk
dc.publisherInstitute of Special Communication and Information Protection of National Technical University of Ukraine “Igor Sikorsky Kyiv Polytechnic Institute”uk
dc.publisher.placeKyivuk
dc.sourceInformation Technology and Security : Ukrainian research papers collection, 2017, Vol. 5, Iss. 2 (9)uk
dc.subjectгенератор псевдовипадкових послідовностейuk
dc.subjectпсевдовипадкова послідовністьuk
dc.subjectякість псевдовипадкової послідовностіuk
dc.subjectстатистичні тести оцінки якості псевдовипадкової послідовностіuk
dc.subjectнезалежність тестівuk
dc.subjectpseudorandom sequences generatoruk
dc.subjectpseudorandom sequenceuk
dc.subjectpseudorandom sequence qualityuk
dc.subjectstatistic tests of pseudorandom sequence quality assessmentuk
dc.subjecttest independenceuk
dc.subjectгенератор псевдослучайной последовательностиuk
dc.subjectпсевдослучайная последовательностьuk
dc.subjectкачество псевдослучайной последовательностиuk
dc.subjectстатистические тесты оценки качества псевдослучайной последовательностиuk
dc.subjectнезависимость тестовuk
dc.subject.udc004 (056.5+421.5)uk
dc.titleМетодики перевірки незалежності статистичних тестівuk
dc.title.alternativeMethods of statistical tests independence verificationuk
dc.title.alternativeМетодики проверки независимости статистических тестовuk
dc.typeArticleuk

Файли

Контейнер файлів
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз
Назва:
ITS2017.5.2(9)_03.pdf
Розмір:
608.45 KB
Формат:
Adobe Portable Document Format
Опис:
Завантажити
Ліцензійна угода
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз недоступний
Назва:
license.txt
Розмір:
7.74 KB
Формат:
Item-specific license agreed upon to submission
Опис:
Завантажити

Зібрання

Information Technology and Security, Vol. 5, Iss. 2 (9)