Информационная безопасность и защита информации: Конспект лекций. Будко В.Н. - 31 стр.

UptoLike

Составители: 

3.3. Виды датчиков ПСП
1) Специально составленная и откорректированная на «случайность» таблица.
Недостаток: мал объём таблицы и большой расход памяти ПК на таблицу.
2) Физический датчик. Формирование ПСП из сигнала электронного шума
радиоламп, полупроводников, резисторов. Недостатки: наличие схемной
нестабильности генератора, необходимость частой градуировки и контроля .
Формирование ПСП с помощью использования устройств ядерного распада
радиоактивных элементов. Дорого и сложно .
3) Формирование ПСП программой ПК.
4) Программно -аппаратный датчик ПСП на регистрах сдвига .
3.4. Программные датчики. Общая модель
(
)
pl
pilii
<
=
−−
,,...,
α
α
ϕ
α
Исходные величины
)1(210
,...,,,
−− p
α
α
α
α
фиксируются заранее и называются
стартовыми величинами .
Линейные рекуррентные формулы
1. Мультипликативный конгруентный метод (метод вычетов)
(
)
,...2,1,mod
1
=
=
iM
ii
α
β
α
0
,,
α
β
M натуральные числа параметры программного датчика .
{
}
)1(,...,1,0,...,
10
M
α
α
Эта ПСП зацикливается, начиная с некоторого номера i = T. Её период, равный Т , не
превосходит М -1.
Пусть М = 2
q
, q количество бит целой константы ПК. Тогда :
T
max
= 2
q-2
= M/4 достигается, если :
1)
0
α
нечётное число , причём
11
0
M
α
;
2)
β
mod 8 = 3 mod 8 или
β
mod 8 = 5 mod 8.
Это условие выполняется, например, при β = 5
2p+1
, p = 0,1,2, , или когда β = 2
m
+ 3, m
= 3,4,5,
2. Метод, использующий линейные смешанные формулы, в частности , смешанный
конгруентный метод.
(
)
,...2,1,mod
1
=
+
=
iMC
ii
α
β
α
Для получения максимального периода следует брать М = 2
n
и использовать β = 2
q
+ 1,
q
2, C нечётное и
0
α
произвольное. Хоффман рекомендует выбирать
β
из
условия β mod 4 = 1.
Методы, использующие нелинейные рекуррентные формулы
3. Метод середины квадрата .
(
)
(
)
(
)
(
)
(
)
,...2,1,2/2mod2mod
2
2
1
3
2
1
=−=
−−
i
kk
i
k
ii
ααα
3.3. Виды датчиков ПСП
  1) Специально составленная и откорректированная на «случайность» таблица.
     Недостаток: мал объём таблицы и большой расход памяти ПК на таблицу.
  2) Физический датчик. Формирование ПСП из сигнала электронного шума
     радиоламп, полупроводников, резисторов. Недостатки: наличие схемной
     нестабильности генератора, необходимость частой градуировки и контроля.
     Формирование ПСП с помощью использования устройств ядерного распада
     радиоактивных элементов. Дорого и сложно.
  3) Формирование ПСП программой ПК.
  4) Программно-аппаратный датчик ПСП на регистрах сдвига.

3.4. Программные датчики. Общая модель
                                              α i =ϕ (α i −l ,...,α i −p ), l < p

  Исходные величины α 0 , α −1 , α −2 ,...,α −( p −1)               фиксируются заранее и называются
  стартовыми величинами.
  Линейные рекуррентные формулы
  1. Мультипликативный конгруентный метод (метод вычетов)
  α i =(β ⋅α i −1 )mod M , i =1,2,...

  β , M , α 0 – натуральные числа – параметры программного датчика.

  α 0 , α1 ,... ∈{0,1,..., ( M −1)}
  Эта ПСП зацикливается, начиная с некоторого номера i = T. Её период, равный Т, не
  превосходит М-1.
  Пусть М = 2q, q – количество бит целой константы ПК. Тогда:
  Tmax = 2q-2 = M/4 достигается, если:
  1) α 0 – нечётное число, причём 1 ≤α 0 ≤M −1 ;
  2) β mod 8 = 3 mod 8 или β mod 8 = 5 mod 8.
  Это условие выполняется, например, при β = 52p+1, p = 0,1,2,… , или когда β = 2m + 3, m
  = 3,4,5,…
  2. Метод, использующий линейные смешанные формулы, в частности, смешанный
     конгруентный метод.
  α i =(β ⋅α i −1 +C )mod M , i =1,2,...
  Для получения максимального периода следует брать М = 2n и использовать β = 2q + 1,
  q ≥ 2, C – нечётное и α 0 – произвольное. Хоффман рекомендует выбирать β из
  условия β mod 4 = 1.
  Методы, использующие нелинейные рекуррентные формулы
  3. Метод середины квадрата.
        ((      2
                    )          (      2
                                          )            )
  α i = (α i −1 ) mod 2 3k − (α i −1 ) mod 2 2 k / 2 k , i =1,2,...