Стабильность характеристик физических генераторов случайных чисел
https://doi.org/10.35596/1729-7648-2023-21-3-34-40
Аннотация
Развитие технологий приводит к необходимости пересмотра используемых методов получения криптографических ключей. На параметры случайности последовательностей, сгенерированных физическими генераторами случайных последовательностей, влияют физические параметры регистрирующей аппаратуры и окружающей среды. Получены требования к случайности последовательности при прохождении бинарного теста. Продемонстрировано, что с увеличением длины последовательности требования к возможным отклонениям от равновероятного распределения 0 и 1 возрастают. Оценена стабильность случайности последовательностей, выданных генератором на основе изучения фотонов. Исследуемый генератор состоит из светодиода и кремниевого малогабаритного фотоумножителя, предназначенного для регистрации светового излучения малой мощности. Показаны возможные физические процессы, приводящие к ухудшению случайности последовательностей. Оценена возможность использования генератора случайных числовых последовательностей на основе кремниевого малогабаритного фотоумножителя для криптографических целей.
Об авторах
М. О. Пикуза
«КБ Радар» – управляющая компания холдинга «Системы радиолокации»
Беларусь
Беларусь
Пикуза Максим Олегович, аcпирант кафедры информационных радиотехнологий Белорусского государственного университета информатики и радиоэлектроники; инженер тематического отдела ОАО «КБ Радар» – управляющая компания холдинга «Системы радиолокации»
220062, г. Минск, просп. Независимости, 117а
Тел.: +375 33 650-31-78
С. Ю. Михневич
Белорусская государственная академия связи
Беларусь
Беларусь
Михневич С. Ю., к. ф.-м. н., доцент, заведующая кафедрой инфокоммуникационных технологий
Минск
А. Ю. Сенкевич
Белорусская государственная академия связи
Беларусь
Беларусь
Сенкевич А. Ю., лаборант кафедры инфокоммуникационных технологий
Минск
Список литературы
1. Bernstein, D. J. Post-Quantum Cryptography / D. J. Bernstein, T. Lange // Nature. 2017. Vol. 13, No 549. Р. 188–194. DOI: 10.1038/nature23461.
2. Пикуза, М. О. Оптимизация режимов работы генераторов случайных чисел / М. О. Пикуза, С. Ю. Михневич // Проблемы инфокоммуникаций. 2022. Т. 2, № 16. С. 46–51.
3. Herrero-Collantes, M. Quantum Random Number Generators / М. Herrero-Collantes, J. C. Garcia-Escartin // Reviews of Modern Physics. 2017. Vol. 89, No 1. https://doi.org/10.1103/RevModPhys.89.015004.
4. A Statistical Test Suite for Random and Pseudorandom Number Generators for Cryptographic Applications / A. Rukhin [et al.]. Gaithersburg: National Institute of Standards and Technology. 2010. 131 p.
5. Carnahan, L. J. Security Requirements for Cryptographic Modules / L. J. Carnahan, M. E. Smid. Gaithersburg: National Institute of Standards and Technology, 1994.
6. Барановский, О. К. Исследование возможности использования лавинных фотодиодов в режиме одноквантовой регистрации для создания квантовых генераторов случайных чисел / О. К. Барановский, О. Ю. Горбадей, А. О. Зеневич // Приборы и техника эксперимента. 2018. № 1. С. 34–38. DOI: 10.7868/S0032816218010147.
7. Асаенок, М. А. Исследование возможности использования кремниевых фотоэлектронных умножителей для создания генераторов случайных числовых последовательностей / М. А. Асаенок, А. О. Зеневич, Е. В. Новиков // Известия вузов. Электроника. 2020. Т. 25, № 2. С. 114–122. DOI: 10.24151/1561-5405-2020-25-2-114-122.
8. Гулаков, И. Р. Влияние температуры на одноквантовые характеристики лавинных фотоприемников / И. Р. Гулаков, В. Л. Козлов, А. О. Зеневич // Доклады БГУИР. 2004. № 4. С. 21–25.
9. Асаенок, М. А. Коэффициент усиления кремниевого фотоэлектронного умножителя с низким напряжением питания / М. А. Асаенок, О. Ю. Горбадей, А. О. Зеневич // Проблемы инфокоммуникаций. 2017. № 2. С. 82–87.
10. Асаенок, М. А. Температурные характеристики кремниевых фотоэлектронных умножителей / М. А. Асаенок, О. Ю. Горбадей, А. О. Зеневич // Доклады БГУИР. 2018. № 2. С. 54–58.
11. Асаенок, М. А. Исследование характеристик кремниевых фотоэлектронных умножителей / М. А. Асаенок, А. О. Зеневич // Прикладная физика. 2018. № 6. С. 49–53.
12. Асаенок, М. А. Исследование амплитудных характеристик кремниевых фотоэлектронных умножителей / М. А. Асаенок, А. О. Зеневич, Е. В. Новиков // Прикладная физика. 2019. № 6. С. 97.
Рецензия
Для цитирования:
Пикуза М.О., Михневич С.Ю., Сенкевич А.Ю. Стабильность характеристик физических генераторов случайных чисел. Доклады БГУИР. 2023;21(3):34-40. https://doi.org/10.35596/1729-7648-2023-21-3-34-40
For citation:
Pikuza M.O., Mikhnevich S.Yu., Siankevich A.Yu. Stability of Characteristics of Physical Random Number Generators. Doklady BGUIR. 2023;21(3):34-40. (In Russ.) https://doi.org/10.35596/1729-7648-2023-21-3-34-40
Просмотров: 312
Послать статью по эл. почте 