• 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.

• Journal of information and communication convergence engineering
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• 제8권5호
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• pp.539-543
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• 2010

We present a random bit generator that uses fingerprint image for the source of random, and random bit generator using fingerprint image for the randomness has not been presented as yet. Fingerprint image is affected by the operational environments including sensing act, nonuniform contact and inconsistent contact, and these operational environments make FPI to be used for the source of random possible. Our generator produces, on the average, 9,334 bits a fingerprint image in 0.03 second. We have used the NIST SDB14 test suite consisting of sixteen statistical tests for testing the randomness of the bit sequence generated by our generator, and as the result, the bit sequence passes all sixteen statistical tests.

• Journal of the Korean Data and Information Science Society
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• 제20권5호
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• pp.779-786
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• 2009

로또복권은 이미 전 세계적으로 인기가 가장 높은 복권중의 하나이다. 우리나라의 경우 전체 45개의 번호 중 6개의 번호를 선택하는 방법으로 로또복권이 발행하고 있으며, 로또복권의 발행을 통해 얻은 수익 중 일부분을 복지사업에 지원하는 등 다양한 분야에 대한 지원 사업으로 사회 환원에도 적극적으로 앞장서고 있다. 하지만 이런 장점에도 불구하고 로또복권의 1등 당첨번호들이 과연 무작위로 선택되었는가 하는 의혹은 발행초기부터 지금까지도 끊이지 않고 제기되어 오고 있다. 따라서 본 연구에서는 로또복권의 총 331회의 1등 당첨번호들에 대하여 주관 사업체별, 그리고 로또복권의 가격변화로 구분하여 다변량 중심극한정리와 몬테카를로 모의실험을 이용한 검정 방법으로 당첨번호들에 대한 무작위성 검정을 실시하였다. 그 결과 모든 경우에서 당첨번호들이 무작위성을 만족하였다.

• ETRI Journal
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• 제35권5호
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• pp.757-766
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• 2013

This paper deals with the estimation of the time of arrival (TOA) of ultra-wideband signals under IEEE 802.15.4a channel models. The proposed approach is based on a randomness test and consists of determining whether an autoregressive (AR) process modeling an energy frame is random or not by using a distance to measure the randomness. The proposed method uses a threshold that is derived analytically according to a preset false alarm probability. To highlight the effectiveness of the developed approach, simulation setups as well as real data experiments are conducted to assess the performance of the new TOA estimation algorithm. Thereby, the proposed method is compared with the cell averaging constant false alarm rate technique, the threshold comparison algorithm, and the technique based on maximum energy selection with search back. The obtained results are promising, considering both simulations and collected real-life data.

• Industrial Engineering and Management Systems
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• 제15권4호
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• pp.432-445
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• 2016

A random profile is the result of a process, the output of which is a function instead of a scalar or vector quantity. In the nature of these objects, two main dimensions of "functionality" and "randomness" can be recognized. Valuable researches have been conducted to present control charts for monitoring such processes in which a regression approach has been applied by focusing on "randomness" of profiles. Performing other statistical techniques such as hypothesis testing for different parameters, comparing parameters of two populations, ANOVA, DOE, etc. has been postponed thus far, because the "functional" nature of profiles is ignored. In this paper, first, some needed theorems are proven with an applied approach, so that be understandable for an engineer which is unfamiliar with advanced mathematical analysis. Then, as an application of that, a statistical test is designed for mean of continuous random profiles. Finally, using experimental operating characteristic curves obtained in computer simulation, it is demonstrated that the presented tests are properly able to recognize deviations in the null hypothesis.

• 한국지구과학회지
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• 제21권2호
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• pp.159-167
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• 2000

본 연구에서는 한반도의 지진활동을 공간 통계학 방법을 이용하여 지진발생의 무작위성에 대한 검정과 집중도의 추정을 수행하였다. 무작위성에 대한 통계적 검정은 검정통계량을 이용한 방법과 경험분포를 이용한 두 가지 방법을 사용하였다. 역사지진과 계기지진의 두 대상자료에 대하여 적용한 결과, 두 자료 모두 무작위적이지 않고 군집적인 분포를 가지고 있는 것으로 판명되었다. 한편 비모수 밀도함수 추정방법을 이용한 진앙지 분포의 집중도는 역사지진의 경우 한반도 중부, 충남, 전북, 경북지역에서 높게 나타났다. 또한 계기지진의 경우에는 황해도-충남 해안-경북 내륙을 연결하는 "L"자 형태의 집중도를 보인다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제37권9호
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• pp.1109-1116
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• 2013

본 연구의 목적은 마찰교반용접된 7075-T651 알루미늄 합금 용접부에 대한 피로균열전파율의 공간적 불규칙성을 고찰하기 위한 것이다. 본 연구에서는 이전의 피로균열전파 실험 데이터를 활용하였다. 피로균열전파율의 공간적 불규칙성을 명확히 이해하기 위하여, 피로균열전파 실험은 일정 응력확대 계수범위 제어하에서 수행되었다. 재질, 즉 마찰교반용접된 7075-T651 알루미늄 합금 용접부의 용접재와 모재에 대하여 피로균열전파율의 공간적 불규칙성을 조사하기 위하여 실험 데이터가 해석되었다. 결론적으로 용접재의 변동성이 모재의 변동성보다 높게 나타났으며, Weibull 통계 해석에 의하여 변동성을 평가할 수 있음을 알았다.

• 정보보호학회논문지
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• 제13권5호
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• pp.137-145
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• 2003

무선통신의 발달로 인해 사람들은 언제, 어디서나 서로 통화할 수 있는 시대에 살고 있다. 하지만, 이동통신의 개방성은 심각한 보안위협에 노출되며, 안전한 통신채널을 제공하기 위해 이동통신망에서 보안은 필수적이다. 이동통신망의 보안을 위해서 사용하는 가장 일반적인 방법중의 하나는 스트림 암호이다. 일반적으로, 이 스트림 암호는 LFSR (Linear Feedback Shift Reigster)을 주로 사용하여 구현된다. 본 고에서는 이동통신망의 스트림 암호의 비도를 향상시키기 위해서 블록 암호알고리즘에서 주로 사용하는 S박스의 변형된 메커니즘을 제안하며. 이 메커니즘은 랜덤성을 고려한 3개의 변형된 S박스 메커니즘이다. 일반적으로, S박스는 비선형 특성을 가진 함수로서 임의 데이터를 공격에 더 강하도록 만들어준다. 제안된 알고리즘의 랜덤성 테스트는 Ent 의사난수 테스트 프로그램을 사용하고, 실험결과 각각의 테스트에서 기존의 스트림 알고리즘보다 더 좋은 랜덤성과 serial correlation coefficient를 가진다는 것을 증명한다.

• 정보과학회 컴퓨팅의 실제 논문지
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• 제21권7호
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• pp.476-481
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• 2015

NIST통계적 난수 검증 모음에 속한 누적 합(CUSUM) 검증을 CUDA 환경에서 병렬화하였다. 배열 사유화를 적용하여 스칼라 변수에 저장하던 랜덤 워크(random walk) 값을 배열 변수에 저장하여 데이터 의존성을 제거하였다. 자료 구조 변경에 따라 알고리즘 각 단계에 병렬 스캔, 스캐터 및 병렬 축약 적용이 가능하게 되었다. 또한 CPU를 사용하여 진행되던 부분을 GPU가 담당하게 하여 두 프로세서 사이의 데이터 이동으로 인해 발생하는 직렬화를 해소하였다. 마지막으로 전역 메모리 접근을 최적화하여 전체적으로 순차적 구현 대비 약 23배에 달하는 성능 향상을 달성하였다. 이 결과는 검증 모음의 실행시간 단축과 더불어 암호 키 보안 향상을 위한 난수 연구에 기여할 것으로 예상된다.

• Journal of the Korean Data and Information Science Society
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• 제13권2호
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• pp.77-85
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• 2002

The statistical testing methods have been widely recognized to determine the plain and cipher texts. In fact, the randomness for a sequence from an encryption algorithm is necessary to guarantee security and reliance of cipher algorithm. Thus, the statistical randomness tests are used to discover cipher text. In this paper, we would provide the critical value for an approximate entropy test by estimating the nonlinear regression equation when the number of sequence and the level of significance are given. Thus, we can discern plan and cipher text for real problem with given number of sequence and the level of significance. Also, we confirm the fitness of the estimated critical values from the rate of success for plain or cipher text.