Тестування генератора псевдовипадкових чисел як складова безпеки Інтернету речей
DOI:
https://doi.org/10.18372/2310-5461.46.14813Ключові слова:
Інтернет Речей, алгоритми, багатовимірної статистики, випадкові послідовності, s-ланцюжки, криптографія, псевдовипадкова послідовність, статистичне тестуванняАнотація
Пристрої Інтернету речей (IoT) збирають деякі обсяги даних, які потребують захисту. Рішення захисту даних IoT повинні охоплювати хмарні технології, забезпечувати масштабоване шифрування та управління ключами, а не перешкоджати аналізу даних. Аналіз останніх досліджень і публікацій показує великий інтерес до пошуку різноманітних шляхів розробки полегшених генераторів псевдовипадкових чисел, які знайшли широке застосування в пристроях Інтернету речей або в мобільних пристроях. Ці так звані полегшені пристрої IoT мають обмежену потужність, простір та обчислювальні ресурси. Отже, існує величезна потреба у розробці та тестуванні якості полегшених генераторів псевдовипадкових чисел безпеки, що є важливою складовою кібербезпеки. Наявні підходи до тестування випадкових чи псевдовипадкових послідовностей демонструють низьку гнучкість та універсальність у способі пошуку прихованих шаблонів у даних. Виявлено, що для послідовностей довжиною до 100 біт недостатньо існуючих статистичних пакетів. Наявні методи демонструють низьку гнучкість та універсальність в засобах пошуку прихованих шаблонів у даних. Розглянуто перспективний напрямок дослідження - статичне тестування послідовностей за допомогою багатовимірної статистики. Для вирішення цієї проблеми пропонується використовувати алгоритми, засновані на багатовимірній статистиці. У роботі наведені формули та сформульована теорема для тестування послідовностей на випадковість, використовуючи дво- чи тривимірну статистику, яка може бути використана для малих та середніх послідовностей. У статті запропонована нова методика тестування псевдовипадкових чисел, розглянуто декілька критеріїв тестування бітової послідовності невеликої довжини, що порівняно з одновимірною статистикою дає більш точний результат. В результаті впровадження цієї методики може бути створена інформаційна система, яка дозволить проаналізувати послідовність псевдовипадкових чисел невеликої довжини та вибрати якісний генератор псевдовипадкових чисел для використання в безпеці Інтернету речей.Посилання
Airehrour D., Gutierrez J., Ray S. K., ‘‘Secure routing for Internet of Things: A survey,’’ J. Netw. Comput. Appl., vol. 66, 2016. Pp. 198–213 (eng).
Mouha N. “The Design Space of Lightweight Cryptography. NIST Lightweight Cryptography Workshop.” 2015 [Online]. Available: https://hal.inria.fr/hal-01241013 (eng)
Pоpereshnyаk S. “The technique for testing short sequences as a component of cryptography on the Internet of Things”, CEUR-WS.org/vol/ 2516/paper 11.
Гайдышев И. П. Программное обеспечение анализа данных AtteStat. Руководство пользователя. Версия 13. 2012. 505 с.
Bakiri M., Guyeux C., Couchot J., Marangio L., Galatolo S. “A Hardware and Secure Pseudorandom Generator for Constrained Devices” IEEE Transactions on Industrial Informatics Special Sections: Applied Cryptography, Security, and Trust Computing for Industrial Internet-of-Things(99) · March 2018 DOI: 10.1109/TII.2018.2815985 (eng)
Chugunkov I. V., Novikova O. Yu., Perevoz¬chikov V. A., Troitskiy S. S. “The development and researching of lightweight pseudorandom number generators” Conference Paper · February 2016 with 8 Reads DOI: 10.1109/EIConRusNW.2016.7448150 Conference: 2016 IEEE NW Russia Young Researchers in Electrical and Electronic Engineering Conference (EIConRusNW) (eng)
Ramakrishnan K., Balasubramanian A., Mishra S., Sridhar R. “Wireless security protocol using a low cost pseudo random number generator” View All Authors Conference Paper · November 2005 with 45 Reads DOI: 10.1109/MILCOM.2005.1605863 · Source: IEEE Xplore Conference: Military Commu¬nications Conference, 2005. MILCOM 2005. (eng)
Kösemen C., Aydın Öm., Dalkılıç G. “The Pseudorandom Number Generator Generation Method with Genetic Programming for Lightweight Devices” Conference Paper (PDF Available) · September 2018 with 41 Reads DOI: 10.1109/UBMK.2018.8566484 Conference: 2018 3rd International Conference on Computer Science and Engineering (UBMK) (eng)
Busireddygari P., Kak S «Pseudorandom tableau sequences», IEEE 51st Asilomar Conference on Signals, Systems, and Computers, 2017, P. 1733–1736.
Popereshnyak S, Dimitrov GP “The Testing of Pseudorandom Sequences using Multidimensional Statistics” CEUR-WS.org/vol/ 2533/paper14.pdf (eng)
Маsоl V., Pоpereshnyаk S. “Statistical Analysis of Local Sections of Bits Sequences” Journal of Automation and Information Sciences, Volume 51, 2019 Issue 10, pp. 31-45 DOI: 10.1615/JAutomatInfScien.v51.i10.30 (eng)
Speсіаl Publісаtіоn 800-22. А Stаtіstісаl Тest Suіte fоr Rаndоm аnd Pseudоrаndоm Number Generаtоrs fоr Сryptоgrаphіс Аpplісаtіоns. [Оnlіne]. Аvаіlаble: http://сsrс. nіst.gоv (eng)
Мооdy D. “Pоst-quаntum сryptоgrаphy: NІSТ’s plаn fоr the future,” Prосeedіngs оf the Seventh Іnternаtіоnаl Соnferenсe оn Pоst Quаntum Сryptоgrаphy, Jаpаn, 2016. [Оnlіne]. Аvаіlаble: https://pqсryptо2016.jp (eng)
