Програмний засіб для тестування бітової послідовності малої довжини на випадковість
DOI:
https://doi.org/10.18372/2225-5036.26.14962Ключові слова:
програмний засіб, бітова послідовність, тестування, багатовимірні статистики, випадкові послідовності, псевдовипадкова послідовність, статистичне тестуванняАнотація
Данна стаття вивчає випадковість і найбільш відомі наборі тестів для її виявлення. Особлива увага приділяється статистичному дослідженню бітових послідовностей. Наявні набори тестів показують низьку гнучкість та універсальність у засобах знаходження прихованих шаблонів у даних невеликої довжини (до 100 біт). Для вирішення цієї проблеми запропоновано використовувати алгоритми на основі багатовимірних статистик. Дані алгоритми поєднують усі переваги статистичних методів та є єдиною альтернативою для аналізу послідовностей короткої та середньої довжини. У даній роботі розглянуто статичне тестування послідовностей з використанням багатовимірної статистики. У роботі наведені формули для тестування випадкових бітових послідовностей на випадковості, з використанням двовимірної або тривимірної статистика, яка може бути застосована для тестування коротких і середніх послідовностей. Для реалізації запропонованої методики було розроблено програмний засіб для тестування бітової послідовності на випадковість. Даний засіб включає в себе тести NIST, а також тести з використанням багатовимірної статистики, які добре себе зарекомендували при тестуванні бітової послідовності малої довжини. В результаті застосування розробленого засобу можливо проаналізувати бітову послідовність та вибирати якісну псевдовипадкову послідовність для використання в тій чи іншій предметної області.
Посилання
Д. Кнут, Искусство программирования. Том 2. Получисленные алгоритмы, М.: Вильямс, 2007, 832 с.
М. Иванов, Д. Михайлов, И. Чугунков, Стохастические методы и средства защиты информа-ции в компьютерных системах и сетях, М.: Кудиц-Пресс, 2009, 512 с.
М. Иванов, И. Чугунков, Криптографиче-ские методы защиты информации в компьютерных системах и сетях, М.: НИЯУ МИФИ, 2012, 400 с.
A. Rukhin, A Statistical Test Suite for Random and Pseudorandom Number Generators for Cryptographic Applications, National Institute of Standards and Technology, 2010. [Electronic resource]. Online: https:// nvlpubs. nist. gov / nistpubs / Legacy / SP / nistspecial publication800-22r1a.pdf.
DIEHARD Statistical Tests. [Electronic re-source]. Online: https://stat.fsu.edu/pub/diehard/.
Diehard Tests. [Electronic resource]. Online: https://en.wikipedia.org/wiki/Diehard_tests.
TestU01: A software library in ANSI C for empirical testing of random number generators. Department d’Informatique et de Recherche Operationnelle, University of Montreal. 2013. [Electronic resource]. Online: http://simul.iro.umontreal. ca/testu01/ guide-shorttestu01.pdf.
И. Гайдышев, Программное обеспечение анализа данных AtteStat. Руководство пользователя. Вер-сия 13, 2012, 505 с.
S. Popereshnyak, G. Dimitrov, "The Testing of Pseudorandom Sequences using Multidimensional Statistics", Proceedings of the 1st International Workshop on Digital Content & Smart Multimedia (DCSMart 2019) Lviv, Ukraine, December 23-25, pp. 151-161, 2019.
