TAILIEUCHUNG - Nghiên cứu xây dựng bộ sinh số ngẫu nhiên tích hợp với nhiều hệ điều hành

Bài viết này trình bày một nghiên cứu thiết kế bộ sinh số dựa trên hiện tượng jitter thời gian của CPU sử dụng trên hệ điều hành Linux và Windows. Số ngẫu nhiên sinh ra được đánh giá và vượt qua hầu hết các phép test thống kê của NIST. | Nghiên cứu xây dựng bộ sinh số ngẫu nhiên tích hợp với nhiều hệ điều hành Công nghệ thông tin & Cơ sở toán học cho tin học NGHIÊN CỨU XÂY DỰNG BỘ SINH SỐ NGẪU NHIÊN TÍCH HỢP VỚI NHIỀU HỆ ĐIỀU HÀNH Nguyễn Thị Tuyết Trinh*, Nguyễn Hồng Quang, Đinh Tiến Thành Tóm tắt: Hầu hết các bộ tạo số ngẫu nhiên thực phi vật lý có được nguồn entropy dựa vào sự bất ổn trong thời gian hoạt động của các sự kiện phần cứng, do đó, không đủ đáp ứng những nhu cầu luôn tăng của số ngẫu nhiên có chất lượng cao. Vì thế, cần tìm thêm các nguồn entropy phi vật lý khác thay thế. Bài báo này trình bày một nghiên cứu thiết kế bộ sinh số dựa trên hiện tượng jitter thời gian của CPU sử dụng trên hệ điều hành Linux và Windows. Số ngẫu nhiên sinh ra được đánh giá và vượt qua hầu hết các phép test thống kê của NIST. Tốc độ sinh bit cao, không cần thiết kế phần cứng chuyên dụng, phù hợp với nhiều hệ điều hành là những ưu điểm nổi trội so với các bộ sinh số khác. Từ khóa: Số ngẫu nhiên, Jitter thời gian của CPU, TRNG, Mật mã, Đánh giá thống kê. 1. MỞ ĐẦU Số ngẫu nhiên đóng vai trò hết sức quan trọng trong rất nhiều lĩnh vực khác nhau mà đặc biệt là trong mật mã. Sự an toàn của hệ thống mật mã phụ thuộc rất nhiều vào tính ngẫu nhiên. Các bộ sinh số ngẫu nhiên có nguồn entropy phi vật lý không đòi hỏi phần cứng chuyên dụng mà khai thác các sự kiện hệ thống (thời gian của máy tính, số liệu trong RAM,.) và/hoặc sự tương tác người – máy (gõ phím, di chuyển chuột), thiết kế tương đối đơn giản, dễ thực hiện bằng phần mềm máy tính và giá thành hợp lý. Hiện nay, mỗi hệ điều hành đều có thể cung cấp nguồn entropy cho bộ sinh số ngẫu nhiên thực phi vật lý. Bộ sinh số ngẫu nhiên Linux (/dev/random) dựa trên bốn nguồn entropy khác nhau là thời gian giữa các lần gõ bàn phím và di chuột, thời gian truy cập bộ nhớ và các gián đoạn cụ thể ([2], [8]). Đầu ra được chuyển vào bộ trữ entropy có độ lớn 512 byte. Tuy nhiên, chất lượng của số ngẫu nhiên không cao,

• Hệ điều hành
• Số ngẫu nhiên
• Jitter thời gian của CPU
• Hệ điều hành Linux
• Hệ điều hành Windows
• Nguồn entropy phi vật lý
• Luận văn Thạc sĩ Toán học
• Luận văn Thạc sĩ
• Luận văn Thạc sĩ ngành Toán ứng dụng
• Dãy ngẫu nhiên
• Giả ngẫu nhiên
• Tính ngẫu nhiên của một dãy số
• Bài giảng Xác suất thống kê
• Đại lượng ngẫu nhiên
• Đại lượng ngẫu nhiên hai chiều
• Hàm đại lượng ngẫu nhiên
• Quy luật phân phối xác suất
• Hệ số tương quan
• Sử dụng kỹ thuật 1
• Quá trình ngẫu nhiên hai chỉ số
• Không gian Balan
• 1 thời điểm dừng
• Dãy các quá trình ngẫu nhiên hai chỉ số
• Luật yếu số lớn
• Các biến ngẫu nhiên
• Điều kiện khả tích đều
• Điều kiện khả tích
• Biến ngẫu nhiên
• Khái niệm biến ngẫu nhiên
• Luật số lớn
• Luật cho bước đi ngẫu nhiên
• Bước đi ngẫu nhiên
• Trường hợp một chiều
• Mô hình bước đi ngẫu nhiên
• Sự hội tụ phần tử ngẫu nhiên
• Phần tử ngẫu nhiên
• Không gian NPC toàn cục
• Karl Theodor Sturm
• Phần tử ngẫu nhiên độc lập
• Bài giảng Xác suất
• Hàm phân phối
• Đại lượng ngẫu nhiên rời rạc
• Tham số đặc trưng cơ bản
• Bài giảng Mô hình hóa và điều khiển
• Mô hình hóa và điều khiển
• Mô hình hóa
• Mô hình hóa các hệ ngẫu nhiên
• Hệ ngẫu nhiên
• Số ngẫu nhiên phân bố đều
• Bất đẳng thức Chernoff Hoeffding
• Biến ngẫu nhiên m phụ thuộc
• Cấu trúc m phụ thuộc
• Minh họa luật số lớn
• Thiết kế bộ sinh số ngẫu nhiên
• Độ lệch thống kê và tương quan thấp
• Độ lệch thống kê
• Tự tương quan
• Số ngẫu nhiên thực
• Nghiên cứu nguồn nhiễu có entropy cao
• Nguồn nhiễu có entropy cao
• Ứng dụng sinh số ngẫu nhiên thực
• Đánh giá thống kê
• Sinh số giả ngẫu nhiên
• Đồng dư tuyến tính
• Liên lạc mật
• Tấn công vét cạn
• Thuật toán sinh số giả ngẫu nhiên
• Chuyển mạch báo hiệu
• Kỹ thuật chuyển mạch báo hiệu
• Bài giảng Kỹ thuật chuyển mạch báo hiệu
• Bộ chuyển mạch thời gian số
• Kiểu ghi ngẫu nhiên đọc tuần tự
• Kiểu ghi ngẫu nhiên đọc ngẫu nhiên
• Phương pháp rừng ngẫu nhiên
• Cải tiến phương pháp rừng ngẫu nhiên
• Dữ liệu SNP
• Đánh trọng số đặc trưng
• Cách đánh trọng số của GRRF
• Khai phá dữ liệu
• Phương pháp nghiên cứu khoa học
• Bài giảng Phương pháp nghiên cứu khoa học
• Giải thuật rừng ngẫu nhiên xiên phân
• Rừng ngẫu nhiên xiên phân
• Phân lớp dữ liệu
• Phân lớp dữ liệu có số chiều lớn
• Giải thuật khai mở dữ liệu
• Hệ điều khiển đa cấu trúc
• Tiêu chuẩn ổn định ngẫu nhiên
• Xây dựng một số tiêu chuẩn ổn định ngẫu nhiên
• Hệ phi tuyến tính đa cấu trúc
• Hệ phi tuyến tính
• Không gian Banach thực
• Luật mạnh số lớn
• Không gian Rademacher
• Hội tụ theo trung bình
• Không gian Ba nach
• Compact khả tích điều
• Tập ngẫu nhiên mờ
• Hàm ngẫu nhiên B spline
• Hàm hồi quy B spline
• Mẫu thực nghiệm
• Biến số ngẫu nhiên
• ƯỚC LƯỢNG THAM SÔ CỦA ĐẠI LƯỢNG NGẪU NHIÊN
• tham số
• xác suất thống kê
• phương pháp ước lượng điểm
• hàm ước lượng
• Nghiên cứu thực nghiệm
• khoa học điều khiển
• hệ thống kỹ thuật
• điều khiển học
• nghiên cứu tin học
• Lý thuyết thuật toán
• tự động học
• Véc tơ ngẫu nhiên
• Thống kê toán học
• Quá trình ngẫu nhiên
• Bài giảng Xác xuất thống kê
• Xác xuất thống kê
• Lý thuyết xác suất
• Hàm mật độ
• Hàm phân phối xác suất
• Tham số đặc trưng của biến ngẫu nhiên
• Hội tụ trung bình
• Mảng hai chiều
• Biến ngẫu nhiên Banach giá trị
• Đại lượng ngẫu nhiên
• Luận văn Thạc sĩ Khoa học
• Lý thuyết toán tử ngẫu nhiên tuyến tính
• Toán tử ngẫu nhiên tuyến tính