본 논문에서는 임의의 이진 난수발생기의 source가 $BMS_{p}$ 이거나 M-memory를 갖는 마르코프연쇄로 모델화 되었을 경우에 비트당 entropy와 관련이 있는 새로운 randomness에 관한 통계적 검정법을 제안한다. 기존에 알려진 이진 난수발생기의 randomness검정법이 0또는 1의 분포의 편향성(bias)이나 연속된 비트간의 상관성(correlation)중의 한 종류만의 non-randomness를 추적해낼 수 있는 반면에 새로운 검정법은 위의 두가지 검정을 통과하였을 때 암호학적으로 중요한 측도인 비트당 entropy 를 측정하여 암호학적인 약점을 검정할 수 있다. 또한 대칭(비밀키) 암호시스템의 통계적 결점을 바탕으로 하여 키를 찾는 공격자의 최적 전략( optimal strategy)문제를 분석하여 이 최적 전략이 이진 수열의 비트당 entropy와 밀접한 관계가 있음을 보이고 이 비트당 entropy와 관련이 있는 새로운 통계량을 도입하여 이진 난수 발생기의 source의 이진수열이 다음 3가지 경우, 즉, i.i.d. symmetric인 경우, $BMS_{p}$ 인 경우, M-memory를 갖는 마르코프연쇄인 경우의 각각에 대하여 특성을 조사하고 새로운 통계량의 평균과 분산을 구한다. 이때 구한 새로운 통계량은 잘 알려진 중심 극한 정리에 의하여 근사적으로 정규분포를 따르므로 위의 평균과 분산을 이용하여 스트림 암호시스템에서 구성요소로 많이 사용되는 몇 몇 간단한 이진 난수 발생기에 적용하여 통계적 검정을 실시함으로써 entropy 관점의 검정법이 새로운 randomness 검정법으로 타당함을 보인다.
Journal of the Korean Society for Industrial and Applied Mathematics
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제12권2호
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pp.109-118
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2008
We present a new version of the first return time test for pseudorandomness. Let $R_n$ be the first return time of initial n-block with overlapping. An algorithm to calculate the probability distribution of the first return time $R_n$ for each starting block is presented and used to test pseudorandom number generators. The standard Z-test for log $R_n$ is applied to test the pseudorandom number generators.
From the paper which it sees a strong random number generator it uses a fuzzy set from 16 method of the statistical test which is a cryptograph random number test it verifies. 16 statistical test of NIST extends in crptograph and engineering whole it is a scale which is important distinguishes the distinction incapable characterstic of the random numbers which are used. To try introduce a fuzzy set the possibility of having a more strong randomness in order to be, it strengthens the function of the random number generator.
지반정수의 신뢰성 높은 확률분포형을 결정하기 위해서는 분석자료에 대한 이상치 및 무작위성 검정, 적용한 확률 분포형의 매개변수 추정 및 매개변수 적합성 검정, 마지막으로 확률분포형의 적합성 검정의 과정이 필요하며, 위의 순서로 지반정수의 확률분포형을 산정할 것을 제안하였다. 본 연구에서는 제안한 절차에 따라 분석대상 지반으로 선정된 인천 송도지역 지반정수들의 확률분포형을 추정하였으며, 추가로 지반정수들의 변동성을 나타내는 변동계수를 산정하였다. 이와 같이 신뢰성 높은 지반정수들의 확률분포형과 변동계수는 확률론적 설계방법에 사용될 수 있을 뿐만 아니라 결정론적 설계에 사용될 지반정수의 합리적인 결정에 사용될 수 있는 중요한 자료로 판단된다.
본 논문은 의학 분야에서 사용되는 하드웨어 발생기 디지털 난수 출력열의 특성 처리 분석을 주요 이슈로 한다. 하드웨어 이진 난수를 기반으로 하는 난수발생기의 출력열은 지연, 지터, 온도 등의 요소로부터 영향을 받는다. 본 논문에서는 하드웨어 출력 난수열에 영향을 주는 주요 요소에 대해 살펴보고, 출력열과 암호알고리즘, 부호알고리즘이 결합된 출력열의 난수성을 분석하였다. 분석된 결과는 난수성 주요 검증 항목에 의해 평가되었다.
International Journal of Computer Science & Network Security
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제24권4호
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pp.77-86
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2024
Using random numbers to represent uncertainty and unpredictability is essential in many industries. This is crucial in disciplines like computer science, cryptography, and statistics where the use of randomness helps to guarantee the security and dependability of systems and procedures. In computer science, random number generation is used to generate passwords, keys, and other security tokens as well as to add randomness to algorithms and simulations. According to recent research, the hardware random number generators used in billions of Internet of Things devices do not produce enough entropy. This article describes how raw data gathered by IoT system sensors can be used to generate random numbers for cryptography systems and also examines the results of these random numbers. The results obtained have been validated by successfully passing the FIPS 140-1 and NIST 800-22 test suites.
사물인터넷 시대의 도래로 인터넷에 연결되는 매체가 급격히 증가하고 있다. 사물인터넷은 삶의 편리성을 향상 시켰지만, 사생활 침해와 같은 보안 이슈를 야기하였다. 따라서 사물인터넷 시대의 시작인 현시점에서 가장 중점적으로 논의되어야 하는 부분은 사이버 보안이다. 특히 사물인터넷 제품 시장이 급격히 형성되고, 다양한 프로토콜이 혼재되어 사용됨으로써 생기는 보안 위협에 대응하기 위해 프로토콜에 빠르게 적용 할 수 있는 취약성 분석 방법이 필요한 상황이다. 본고에서는 분산과 엔트로피를 이용하는 새로운 무작위성 기반의 테스트 케이스 평가 방법론을 제안하여 사물인터넷 보안에 기여하고자 한다. 본고에서 제안하는 테스트 케이스 평가 방법은 기존 기법과는 달리 테스트 셋 크기에 상관없이 빠른 속도로 테스트 케이스의 평가를 수행할 수 있다.
A conventional fire detection has been developed based on images captured from a fixed camera. However, It is difficult to apply current algorithms to a flying Quad-rotor to detect fire. To solve this problem, we propose that the fire detection algorithm can be modified for Quad-rotor using Ego-motion compensation. The proposed fire detection algorithm consists of color detection, motion detection, and fire determination using a randomness test. Color detection and randomness test are adapted similarly from an existing algorithm. However, Ego-motion compensation is adapted on motion detection for compensating the degree of Quad-rotor's motion using Planar Projective Transformation based on Optical Flow, RANSAC Algorithm, and Homography. By adapting Ego-motion compensation on the motion detection step, it has been proven that the proposed algorithm has been able to detect fires 83% of the time in hovering mode.
본 연구는 금강유역을 대상으로 과거 약 30년간의 기상 수문시계열자료들을 수집해 다양한 통계분석을 수행하여 기후변화의 영향을 정량적으로 파악하고자 하였다. 기상자료로 금강유역 기상관측소 8개소의 37개년(1973~2009)의 기온, 강수량, 상대습도 자료를 수집하였고, 하천수위자료는 수위자료와 수위-유량관계곡선의 신뢰성 문제, 이후 수행될 장기유출분석을 고려하여 공주, 규암 수위관측소의 36개년(1973~2008)의 자료를 이용하였다. 수집된 자료의 평균, 표준편차, 왜곡도, 변동계수를 산출하여 연 계절별로 수문기상인자의 경년변화를 파악한 결과 기상인자 중 강수량의 변동성이 가장 크게 나타나 경년별 변화가 큰 것으로 분석되었다. 수문학적 지속성 분석을 위해 Run 검정, Turning Point 검정, Anderson Exact검정을 이용하여 시계열자료에 주기성이 있는지 분석한 결과 기온과 강수는 무작위성, 상대습도, 하천수위는 지속성을 가지는 인자로 분석되었고 지하수위는 관측소별, 기간별로 무작위성과 지 속성이 혼재되어 있는 것으로 나타났다. 또한, 경향성 분석을 위해 단순 선형 회귀분석과 Mann-Kendall 검정법을 이용한 결과 기온은 연 계절 모두 증가경향이 나타났고, 강수량은 여름에만 증가경향이 나타났으며, 상대습도는 뚜렷한 감소경향을 보였다. 본 연구의 결과는 기후변화로 인해 발생될 수 있는 수자원의 영향을 평가하고 미래 물 관리 적응기술 개발 및 계획 수립을 위한 자료로 활용될 수 있을 것으로 사료된다.
본 연구에서는 다양한 특성을 가지는 시계열 자료들을 분석하여 자료의 비선형성 여부를 판단하였다. 시계열 자료의 무작위성을 분석하면 시스템의 비선형 구조를 알아낼 수 있다. 무작위성을 조사하는 통계기법으로는 전통적인 비모수 통계기법과 새로운 통계기법인 BDS 통계를 사용하였으며, 그들의 해석결과를 비교하였다. BDS 통계는 카오스 분석을 위해 이용되는 상관적분의 통계학적 특성을 바탕으로 한 검정방법으로서 무작위성과 비선형 동역학 시스템을 구분하는데 탁월한 능력이 잇는 것으로 알려져 왔다. 이미 자료의 특성이 알려진 선형, 비선형 시스템에 BDS 통계를 적용한 결과, 비모수 통계기법에 비해 더욱 정확한 해석결과를 나타내었다. 실제 수문 시계열 자료를 이용하여 선형 추계학적 모형인 ARMA 형태의 모형을 구축한 후, 이 모형으로부터 계산된 잔치를 BDS 통계를 사용하여 분석하였다. 분석결과, BDS 통계는 시계열자료의 무작위성과 카오스 시스템의 비선형성을 판단하여 줄 뿐만아니라, 추계학적 모형의 잔차 분석을 통한 모형의 적합성 판단에도 유용한 방법임을 알 수 있었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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