ЗМІСТ
ПЕРЕЛІК УМОВНИХ СКОРОЧЕНЬ 9
ВСТУП 10
1РОЗДІЛ 1. ЗАГАЛЬНІ ВІДОМОСТІ ПРО ПСЕВДОВИПАДКОВІ ПОСЛІДОВНОСТІ 12
1.1Класифікація генераторів псевдовипадкових послідовностей 13
1.2 Методи отримання псевдовипадкових послідовностей 16
1.3 Вимоги до ПВП 17
Висновки до розділу 22
2РОЗДІЛ 2. ТЕСТУВАННЯ ПСЕВДОВИПАДКОВИХ ПОСЛІДОВНОСТЕЙ НА ОСНОВІ ГРАФІЧНИХ ТЕСТІВ ТА NIST STS 23
2.1 Тестування випадкових послідовностей 23
2.1.1Графічні тести 24
2.1.2Статистичні тести 25
2.1.3Критерії прийняття рішення про проходження тесту. 27
2.1.4Пакет статистичних тестів NIST STS. 30
Висновки до розділу 38
3РОЗДІЛ 3. ОСНОВНІ ГРАФІЧНІ МЕТОДИ ТА ПРОВЕДЕННЯ СТАТИСТИЧНИЗ ТЕСТІВ NIST STS ДЛЯ ОЦІНКИ ЯКОСТІ ПСЕВДОВИПАДКОВОЇ ПОСЛІДОВНОСТІ 39
3.1Гістограма розподілення елементів послідовності 39
3.2Розподілення на площині 40
3.3Перевірка серій 42
3.4 Статистичні тести NIST STS 44
Висновки 45
4РОЗДІЛ 4. РОЗРОБКА ПРОГРАМНОГО ЗАБЕЗПЕЧЕННЯ ДЛЯ ОЦІНКИ ЯКОСТІ ФУНКЦІОНУВАНЯ ПСЕВДОВИПАДКОВИХ ПОСЛІДОВНОСТЕЙ 46
4.1 Середовище застосування та мови програмування 46
4.2 Розробка програми для «Гістограми розподілення» 51
4.3 Розробка програми для «Розподілу на площині» 53
4.4 Розробка програми для «Перевірки серій» 57
Висновки 62
СПИСОК ВИКОРИСТАНОЇ ЛІТЕРАТУРИ 63
ПЕРЕЛІК УМОВНИХ СКОРОЧЕНЬ
ГВП – генератор випадкових послідовностей.
ГПВЧ – генератор псевдовипадкових чисел.
КН – кінцевий набір.
НСД – найбільший спільний дільник.
ПВП – первинний вимірювальний перетворювач.
ПК – персональний комп’ютер.
ПЗ – програмне забезпечення.
ПСП – псевдовипадкова послідовність.
АДП – апаратура передачі даних;
NIST – Національний інститут стандартів і технологій.
Microsoft Visual Studio 2017 – середовище розробки додатку.
C# — об'єктно-орієнтована мова програмування.
ВСТУП
Псевдовипадкові послідовності (ПВП) відіграють чималу роль в сфері захисту інформації. Вони знаходять широке застосування в галузі криптографічного та технічного захисту інформації (КЗІ, ТЗІ), засобах спеціального зв'язку, а також при захисті інформаційно-телекомунікаційних систем від несанкціонованого доступу. При цьому до ПВП пред’являють жорсткі вимоги, які продиктовані їх використанням в генераторах псевдовипадкових послідовностей (ГПВП) (автоматизованих системах управління, зберігання та обробки даних, спеціальній апаратурі, системах безпровідного зв’язку, глобальній мережі Internet, системах електронних платежів та електронного документообігу та ін.).
Актуальність теми полягає у тому, що в умовах стрімкої інформатизації суспільства, широкого застосування засобів обчислювальної техніки та комп’ютерних систем особливу актуальність набувають питання інформаційної безпеки, найбільш складними з яких є необхідність захисту цінної конфіденційної і секретної інформації в державних і приватних підприємствах, в органах і установах державного управління, банківської справи та інших системах. Для забезпечення безпеки комп’ютерних систем критично вважливо мати алгоритми, що задовольняють такому критерію як непередбачуваність. Іншими словами, навіть знаючи алгоритм генератора й всі попередні елементи послідовності, повинне бути максимально трудомістким обчислення наступних елементів. Для побудови механізмів захисту інформації використовують методи криптографічної обробки інформації. Важливе місце в розвитку сучасних механізмів забезпечення безпеки інформаційних систем і технологій займає використання псевдовипадкових чисел (ПВЧ) і відповідно генераторів псевдовипадкових чисел (ГПВЧ). Вони використовуються для вирішення наступних завдань: хешування інформації, побудови синхронних і само синхронізуючих поточних шифрів, формування ключової інформації і т. д. Генератор псевдовипадкових чисел (ГПСЧ, англ. Pseudorandom number generator, PRNG) – алгоритм, що генерує послідовність чисел, елементи якої майже незалежні один від одного і підкоряються заданому розподілу (зазвичай рівномірному). Ці програми та пристрої насправді генерують детерміновані послідовності, які тільки здаються випадковими за своїми властивостями але насправді підпорядковується деякому закону і, як правило, рано чи пізно зациклюється і тому називаються псевдовипадковими послідовностями. Найважливіша характеристика генератора псевдовипадкових чисел - це інформаційна довжина його періоду, після якого числа будуть або просто повторюватися, або їх можна буде передбачити .
Об’єктом дослідження є генератор псевдовипадкової послідовності. Предметом дослідження є ключова послідовність.
Мета роботи – дослідження можливості реалізації системи тестування ключових послідовностей на програмуємих структурах.
Задачі дослідження – це здійснення тестування ключової послідовності на ПЛІС за допомогою системи автоматичного програмування MAX+PLUS II.
Метою дипломної роботи є дослідження можливості реалізації системи тестування ключових послідовностей на програмуємих структурах
Для досягнення мети в роботі вирішені такі завдання:
уяснити сутність ПВП та провести короткий аналіз їх властивостей;
методи та види тестування генераторів псевдовипадкових чисел;
розглянути програмовану логічну інтегральну схему та систему автоматичного програмування;
можливості реалізації системи тестування ключових послідовностей на програмуємих структурах .
Дипломна робота складається із змісту, переліку умовних скорочень, вступу, чотирьох розділів, висновку, списку використаних джерел та додатків.