Bakalářská práce

Využití evolučního obvodu pro statistické testování náhodnosti

Usage of evolvable circuit for statistical testing of randomness

Martin Ukrop, učo 374297
Anotace

Táto práca prezentuje nový spôsob automatického vytvárania testov na hodnotenie náhodnosti. Testy sú vytvárané vo forme hradlových obvodov pomocou nástroja EACirc využívajúceho genetické programovanie. Tento nástroj a jeho schopnosti sú predstavené spolu s niekoľkými referenčnými experimentami. Následne je s jeho pomocou ohodnotená náhodnosť výstupov z vybraných prúdových šifier projektu eStream a …více

Abstract

This thesis explores a novel, automated method of creating statistical randomness tests. Tests are created as hardware-like circuits using EACirc, the framework for automatic problem solving based on genetic programming. The improvements and current capabilities of the framework are described along with a set of reference experiments. The framework is then used to assess the randomness of outputs produced …více

Zadání práce
Cílem práce je využití softwarové simulace hardwarového obvodu generovaného pomocí evolučních algoritmů pro testování statistických vlastností sekvencí získaných z různých funkcí využívaných v kryptografii. Cílem práce bude vyhodnotit potenciál softwarového obvodu vyvíjeného pomocí genetického programování jako nástroj pro doplnění standardních statistických testovacích baterií typu STS NIST a Dieharder. V teoretické části práce bude provedena rešerše statistického testování kryptografických funkcí se zaměřením na detekci odlišností sekvence generované kryptografickou funkcí od opravdu náhodných dat. V praktické části proběhne doplnění implementace nástroje EACirc a vyhodnocení jeho úspěšnosti na několika kryptografických funkcích.
Implementační část naváže na dříve vyvíjený projekt EACirc, upraví jej do podoby vhodné pro distribuované počítaní pomocí nástroje BOINC a provede robustní testování vhodných funkcí včetně kandidátů z projektu eStream a SHA-3.
Na základě rešerše a implementace proběhne vyhodnocení pro vybrané kryptografické funkce, které poskytne robustní srovnání s bateriemi STS NIST a Dieharder z hlediska následujících parametrů:
  • počtu rund, ve kterých lze detekovat odchylky od očekávaných statistik pro opravdu náhodná data;
  • množství generovaných dat nutných pro vyhodnocení statistik;
  • rychlost vyhodnocení;
  • přiměřená analýza funkčnosti softwarového obvodu detekujícího odlišnost od opravdu náhodných dat alespoň pro jeden testovaný algoritmus s ohledem na typy negativních testů baterie STS NIST nebo Dieharder.
Doporučená literatura:
eStream Project http://www.ecrypt.eu.org/stream/
SHA-3 competition http://csrc.nist.gov/groups/ST/hash/sha-3/index.html
STS NIST battery http://csrc.nist.gov/rng/
Dieharder http://www.phy.duke.edu/~rgb/General/dieharder.php
Práce zkontrolována:
27. 5. 2013 08:51, doc. RNDr. Petr Švenda, Ph.D., učo 4085
Jazyk práce
angličtina angličtina
Termín obhajoby
19. 6. 2013
Práce byla úspěšně obhájena

Vedoucí

doc. RNDr. Petr Švenda, Ph.D., učo 4085
KPSK FI MU

Oponent

Mgr. Marek Sýs, Ph.D., učo 232886
KPSK FI MU

Masarykova univerzita Fakulta informatiky
Studijní program
Informatika
  • Přidání souboru

    Soubor nebo složku lze nahrát pomocí tlačítka Přidat.
  • Další operace se soubory

    Podrobnosti lze zjistit označením příslušného řádku.
  • Pohled pro experty

    Pro častou práci je možné zvolit režim Více možností.
  • Vyhledávání souborů

    Vyhledávaný výraz můžete zadat přímo do adresního řádku.
  • Rychlý přístup k souborům

    Pomocí funkce Nedávné je možné se rychle vrátit k právě prohlíženým souborům. Oblíbené soubory je také možné označit Hvězdičkou.