Wyniki 1-4 spośród 4 dla zapytania: authorDesc:"Marek LEŚNIEWICZ"

Sprzętowa generacja ciągów losowych z przepływnością 100 Mbit/s


  Losowe ciągi binarne - dalej będą nazywane krótko ciągami losowymi - mają liczne i poważne zastosowania w wielu dziedzinach nauki i techniki. Do najważniejszych należą zastosowania w kryptografii, statystyce, obliczeniach numerycznych, symulacjach stochastycznych i cyfrowym przetwarzaniu sygnałów, a ostatnio w technice algorytmów randomizowanych. Niestety, z powodu braku źródeł ciągów prawdziwie losowych [2], [6], w powyższych zastosowaniach rutynowo stosuje się ciągi pseudolosowe generowane algorytmicznie. Prowadzi to najczęściej do złych wyników aplikacyjnych, ponieważ ciągi te w ogólności nie mają zadowalających właściwości i parametrów statystycznych, a w szczególności właściwości ergodyczności (kolejne fragmenty tego samego ciągu wykazują zmienność właściwości i parametrów statystycznych), a nawet stacjonarności (dwa ciągi generowane dwoma pozornie podobnymi algorytmami mają inne właściwości i parametry) [2]. Zasadniczym problemem w wytwarzaniu i aplikacji algorytmicznych ciągów pseudolosowych jest ich nieokreśloność. Ciągi te nie mają a priori matematycznie udowodnionych właściwości i parametrów probabilistycznych, zatem pozostają one nieznane i przed użyciem konkretnej próby danego ciągu jej losowość w sensie właściwości i parametrów statystycznych musi zostać a posteriori zweryfikowana metodami pomiarowymi [2], [19]. Ponieważ taka weryfikacja odbywa się zwykle na relatywnie nielicznych próbach ciągu, to wyniki weryfikacji dla części tych prób są pozytywne, dla części zaś negatywne, co uniemożliwia postawienie hipotezy o bezwarunkowej losowości danego ciągu. Ponadto nader często wyniki te zależą od doboru warunków początkowych algorytmu generującego dany ciąg, co oczywiście wyklucza postawienie tezy o jego ergodyczności, a w konsekwencji stacjonarności. Problem braku źródeł ciągów prawdziwie losowych jest wręcz ogólnoświatowy. Można tylko wspomnieć, że zapowiadane od wielu lat przez NSA (National Security Agency) [14][...]

Expected Entropy as a Measure and Criterion of Randomness of Binary Sequences

Czytaj za darmo! »

We present a new approach to modelling binary random sequences. We introduce a new concept of expected entropy which enables to explain us the problem that in practice the sample entropy never achieves its limit values. We show how to use the expected entropy to estimate the randomness of physically generated binary random sequences. Our theoretical analysis have been verified experimentally. Streszczenie. Przedstawiamy nowe podejście do modelowania losowych ciągów binarnych. Wprowadzamy nowe pojęcie entropii oczekiwanej, które pozwala wyjaśnić, dlaczego entropia prób ciągów nigdy nie osiąga wartości granicznej. Pokazujemy, jak wykorzystać entropię oczekiwaną do oszacowania losowości ciągów losowych generowanych sprzętowo. Nasze analizy teoretyczne zostały potwierdzone doświadczalnie. (Entropia oczekiwana jako miara i kryterium losowości ciągów binarnych) Keywords: randomness, entropy, random binary sequence, Markov chain Słowa kluczowe: losowość, entropia, losowy ciąg binarny, łańcuch Markowa Introduction In his seminal papers [1, 2] Shannon introduced the notion of information entropy which enabled him to formulate the fundamental principles of communication theory and cryptology. He defined the entropy of an N- dimensional binary random variable X = (X1, ... XN) (each variable Xi takes values 0 or 1 and hence X has values from {0, 1}N) as a function of their probabilities P(X1, ... XN), i.e. (1) H(X1, ..., XN) = = -   2 1 1 ,..., 0 1 N X X N N P(X1, ..., XN) log2 P(X1, ..., XN) , which is an information entropy in the sense entropy rate (per each random variable Xi in the N-dimensional random variable (X1, ... XN)). The information entropy in the sense of Shannon is a function of probabilities of random variables and cannot be measured like physical or numerical values. This is a consequence of the fact that the probabilities are a priori properties of the variables. However, we[...]

Analyses and Measurements of Hardware Generated Random Binary Sequences Modeled as Markov Chains DOI:10.15199/48.2016.11.64

Czytaj za darmo! »

The paper presents a new approach to modelling of binary random sequences, where versatile models that reflect properties of these sequences are revealed and discussed. In particular, the analysis covers the problems of stationarity and ergodicity of random sequences, the forms of their multi-dimensional distributions of probability and the essence of their isomorphism. The theoretical analyzes have been verified by measuring experiments. Streszczenie. W artykule przedstawiono nowe podejście do modelowania losowych ciągów binarnych. Wszechstronnie przeanalizowano problemy ich stacjonarności i ergodyczności, postaci wielowymiarowych rozkładów prawdopodobieństw i istotę izomorfizmu. Analizy teoretyczne zostały potwierdzone doświadczalnie. (Analizy i pomiary sprzętowo generowanych losowych ciągów binarnych modelowanych jako łańcuchy Markowa.) Keywords: randomness, entropy, random binary sequence, Markov chain Słowa kluczowe: losowość, entropia, losowy ciąg binarny, łańcuch Markowa Introduction Investigations and evaluation of physically generated random binary sequences can be carried out by means of various methods. The first approach that is rather historical and nowadays is commonly put in question is the method of investigations by means of a set of statistic tests [1]. The method assumes that the sample sequence is examined a posteriori, i.e. upon having the sequence generated with no consideration to the mechanism of generation, thus the properties and parameters of the sequence are a priori unknown. The method is merely sufficient to check whether of not the examined sequence meet requirements of the specific statistical test. The second method that is described in the associated paper [2] consists in verification how much the sample sequence subjects to the random pattern of distribution, where the verification is carried out on the basis of the expected entropy that is theoretically determined beforehand and the sample en[...]

Radiowy moduł kryptograficzny

Czytaj za darmo! »

Sieci radiowe ultrakrótkofalowe UKF i krótkofalowe KF odgrywają ważną rolę w organizacji wojskowych mobilnych sieci telekomunikacyjnych, w których specyfika działań często uniemożliwia zastosowanie innych środków łączności. Sieci radiowe w Siłach Zbrojnych RP są budowane z wykorzystaniem radiostacji, które albo nie mają zaimplementowanej kryptograficznej ochrony informacji, albo ochrona ta [6] nie jest potwierdzona certyfikatem wydanym przez służbę ochrony państwa (ABW lub SKW) w myśl Ustawy o ochronie informacji niejawnych. Z tego względu radiostacje te nie mogą być bezpośrednio wykorzystywane do przesyłania informacji stanowiącej tajemnicę państwową (o klauzuli Tajne), a nawet służbową (o klauzuli Poufne). Aby zapewnić taką ochronę, powstała potrzeba opracowania narodowego sy[...]

 Strona 1