• 대한수학회지
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• 제41권5호
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• pp.921-931
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• 2004

We derive a formula for the expected value $\mu$(n) of the independent domination number of a random directed rooted tree with n labeled vertices and determine the asymptotic behavior of $\mu$(n) as n goes to infinity.

• 전기전자학회논문지
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• 제24권1호
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• pp.52-58
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• 2020

정보보안 응용을 위한 참난수 발생기(true random number generator; TRNG)의 하드웨어적 구현에 대하여 기술한다. 셀룰러 오토마타에 무작위 천이규칙을 도입하고, 매 시간단계마다 다른 천이규칙이 적용되는 새로운 방법을 제안하였다. 설계된 참난수 발생기를 Spartan-6 FPGA 소자에 구현하고, 100 MHz 동작 주파수에서 난수 생성동작을 검증하였다. FPGA 소자에 구현된 참난수 발생기로부터 2×10⁷ 비트의 난수 데이터를 추출하여 NIST SP 800-22 테스트를 통해 생성된 난수 데이터의 무작위 성능을 검증하였으며, 15개의 테스트 항목 모두 기준을 충족하는 것으로 확인되었다. 본 논문의 참난수 발생기는 Spartan-6 FPGA 소자의 139 슬라이스로 구현되었고, 100 MHz 동작 주파수에서 600 Mbps의 참난수 생성 성능을 갖는다.

• 대기
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• 제29권5호
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• pp.551-566
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• 2019

Quantitative understanding of a random error that is associated with Lagrangian particle dispersion modeling is a prerequisite for backward-in-time mode simulations. This study aims to quantify the random error of the WRF-FLEXPART model and suggest an optimum number of the Lagrangian particles for backward-in-time simulations over the Seoul metropolitan area. A series of backward-in-time simulations of the WRF-FLEXPART model has conducted at two receptor points by changing the number of Lagrangian particles and the relative error, as a quantitative indicator of random error, is analyzed to determine the optimum number of the release particles. The results show that in the Seoul metropolitan area a 1-day Lagrangian transport contributes 80~90% in residence time and ~100% in atmospheric enhancement of carbon monoxide. The relative errors in both the residence time and the atmospheric concentration enhancement are larger when the particles release in the daytime than in the nighttime, and in the inland area than in the coastal area. The sensitivity simulations reveal that the relative errors decrease with increasing the number of Lagrangian particles. The use of small number of Lagrangian particles caused significant random errors, which is attributed to the random number sampling process. For the particle number of 6000, the relative error in the atmospheric concentration enhancement is estimated as -6% ± 10% with reduction of computational time to 21% ± 7% on average. This study emphasizes the importance of quantitative analyses of the random errors in interpreting backward-in-time simulations of the WRF-FLEXPART model and in determining the number of Lagrangian particles as well.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제13권2호
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• pp.755-759
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• 2012

본 논문에서는 의학, 게임분야에서 활용되는 하드웨어 기반의 난수 발생기에 관한 것이다. 인텔은 하드웨어 기반 실난수 발생기의 보안성에 대한 가이드라인을 제시한 바 있다. 주로 존슨 열 잡음원을 사용하며, 듀얼 오실레이터나 폰 노이만 수집기를 적용하고 있다. 하드웨어 기반의 난수 발생기는 NIST 통계검정, FIPS140-1을 포함한 다양한 테스트 유형을 적용하고 있다. 본 논문에서는 하드웨어 잡음원의 출력열에 필터링 기법 영향으로부터 난수성 변화 정도를 측정하였다.

• Journal of applied mathematics & informatics
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• 제15권1_2호
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• pp.363-375
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• 2004

In this paper, We show that the bandpass random signals of the form ∑$_{\alpha}$$\alpha$$_{\alpha}$ a Sin(2$\pi$f$_{\alpha}$t + b$_{\alpha}$) where a$_{\alpha}$ being a random number in [0,1], f$_{\alpha}$ a random integer in a given frequency band, and b$_{\alpha}$ a random number in [0, 2$\pi$], generate Gaussian white noise signals and hence they are adequate for simulating Continuous Markov processes. We apply the result to the fluctuation-dissipation formula for the Johnson noise and show that the probability distribution for the long term average of the power of the Johnson noise is a X$^2$ distribution and that the relative error of the long term average is (equation omitted) where N is the number of blocks used in the average.error of the long term average is (equation omitted) where N is the number of blocks used in the average.

• 대한수학회지
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• 제50권4호
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• pp.879-897
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• 2013

Shannon entropy is one of the widely used randomness measures especially for cryptographic applications. However, the conventional entropy tests are less sensitive to the inter-bit dependency in random samples. In this paper, we propose new online randomness test schemes for true random number generators (TRNGs) based on the mutual information between consecutive ${\kappa}$-bit output blocks for testing of inter-bit dependency in random samples. By estimating the block entropies of distinct lengths at the same time, it is possible to measure the mutual information, which is closely related to the amount of the statistical dependency between two consecutive data blocks. In addition, we propose a new estimation method for entropies, which accumulates intermediate values of the number of frequencies. The proposed method can estimate entropy with less samples than Maurer-Coron type entropy test can. By numerical simulations, it is shown that the new proposed scheme can be used as a reliable online entropy estimator for TRNGs used by cryptographic modules.

• 한국지능시스템학회논문지
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• 제20권1호
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• pp.76-80
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• 2010

급변하는 정보의 홍수 속에서 정보의 보안과 이를 가공하고 전송하는 것이 중요한 과제로 떠오르고 있다. 초기 정보보호이론과 암호화 전송단계에서는 간단한 치환과 수학적 계산 알고리즘을 적용한 암 복호화 과정을 이용하였다. 완벽한 정보보호는 One-time pad를 이용하는 것이나 이를 적용하기에는 하드웨어와 금전적 손실이 너무 크기에 실난수가 아닌 난수성을 만족하는 의사난수를 사용하고 있다. 본고에서 제안하는 변형 시리얼 테스트는 의사난수성을 입증하는 테스트 중 시리얼테스트에서 변형된 것으로 연산속도와 효율성 면에서 보다 더 강력한 난수성임을 입증하고 있다.

• 정보과학회 논문지
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• 제42권12호
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• pp.1467-1473
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• 2015

본 논문에서는 고성능 병렬 계산 장치로 주목받고 있는 GPU에서의 선형 합동 방식(linear congruential)의 병렬 난수 생성 프로그램을 구현하였다. 난수는 임의성을 필요로 하는 모든 분야에서 중요하게 사용되며, 선형 합동 난수 방식은 컴퓨터 계산을 통하여 생성되는 의사 난수(pseudo random numbers) 생성 방식 중에 가장 많이 사용되는 방식이다. 본 논문에서는 NVIDIA CUDA 프로그래밍 모델을 사용하여 구현된 프로그램 및 MPI를 사용한 다중 GPU를 구동하는 병렬프로그램을 설명하고, 생성된 난수들의 임의성과 성능을 알아보았다. 또한 원주율(${\pi}$)을 계산하기 위한 몬테카를로 알고리즘을 사용하여 CUDA 라이브러리 함수인 cuRAND와 성능을 비교하였으며, 다수의 GPU를 동시에 계산한 성능의 변화도 알아보았다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신학회 2019년도 춘계학술대회
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• pp.603-606
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• 2019

본 논문에서는 무선전력 센서 네트워크에서 다수의 센서 노드가 하베스팅한 에너지를 이용하여 데이터를 기지국으로 전송하고자 할 때, slotted ALOHA 기반의 랜덤 접속 프로토콜을 제안하고 채널 처리율을 최대화하는 최적의 랜덤 슬롯의 개수를 도출한다. 수학적 분석을 통하여 처리율이 랜덤 슬롯 개수에 따라 concavity를 가짐을 밝히고 최적의 슬롯 개수를 구한다. 시뮬레이션을 통하여 고려하는 무선전력 센서 네트워크에서 제안하는 slotted ALOHA 기반의 랜덤 접속 프로토콜이 최적 랜덤 슬롯 개수를 사용할 때 처리율이 최대화됨을 확인하였다.

• 한국통신학회논문지
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• 제7권3호
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• pp.130-134
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• 1982

컴퓨터 통신 네트워크에서 端末裝置로부터 入力되는 메시지에 대하여 버퍼에 남아 있을 메시지 블록數에 관한 確率分布函數를 考察ㅎ여 平均블록數에서 最小 버퍼 사이즈를 요하는 블록長을 구하고 이 블록과 연결정보長과의 관계를 규명하여 이 分布에 대한 타당성을 모색하였다 또한 이 分布에 대한 亂數發生器를 설계하여 테스트한 결과 亂數데이터源으로 사용할 수 있음을 보였다.