Тематическая секция
Математические аспекты защиты информации в области синтеза и анализа генераторов случайных чисел
Секция, посвященная проблематике, находящейся на стыке прикладных и теоретических аспектов информационной безопасности. В рамках секции обсуждаются вопросы, связанные с задачами, возникающими в процессе разработки и обоснования качества генераторов случайных чисел, входящих в состав широкого класса средств защиты информации.
- Ведущий
-
Миронкин Владимир Олегович
К.ф.-м.н., ФСБ России
Список докладов
Физико-техническая модель – первый шаг к обоснованию качества физических генераторов случайных чисел
- Охлюев Олег Александрович, ФСБ России
Предлагается методология построения физико-технической модели (ФТМ), выступающей в качестве промежуточного звена между схемотехнической реализацией генератора и его теоретико-вероятностной моделью (ТВМ). В рамках ФТМ формализуется исходный процесс, описывается прохождение сигнала через аналоговый тракт с учётом передаточных функций и собственных шумов компонентов, а также моделируются процедуры дискретизации и квантования. В докладе предлагается структура ФТМ, включающая формализацию физического процесса, модели аналогового тракта и аналого-цифрового преобразования, а также методологию экспериментальной валидации выдвигаемой статистической гипотезы. Применение данного подхода позволяет перейти от постулирования случайности к её прогнозированию в наихудших условиях эксплуатации.
Об оценке влияния алгоритма статистического выравнивания Бабкина на качество физических генераторов случайных чисел
- Зайцев Александр Владимирович, МИРЭА
- Миронкин Владимир Олегович, к.ф.-м.н., ФСБ России
В рамках математической модели двоичного дискретного источника, приближенной к практическим условиям функционирования широкого класса физических генераторов случайных чисел, исследовано влияние алгоритма статистического выравнивания Бабкина на распределение знаков формируемых последовательностей. Установлено, что в ряде случаев ожидаемого приближения к равновероятности распределения за счет применения указанного алгоритма не наблюдается.
О влиянии дискретизации на практическую секретность ключей, формируемых по схеме интервалов
- Богданов Дмитрий Сергеевич, ФСБ России
Зачастую биты ключа, формируемые физическими генераторами случайных чисел (ФГСЧ), не являются реализациями независимой равновероятной схемы, в связи с чем возникает понятие «практическая секретность ключа». Для некоторых ФГСЧ, построенных по схеме интервалов, указанное отличие может быть обусловлено дискретностью времени, измеряемого электронными компонентами. В докладе для модели ФГСЧ, основанной на суммировании независимых одинаково распределенных случайных величин (интервалов времени), получены оценки сверху на параметр , характеризующий практическую секретность ключа, с учётом влияния дискретизации.
О доверительном оценивании практической секретности для некоторых вероятностных моделей
- Царегородцев Кирилл Денисович, Компания «Актив»
- Скоробогатова Марина Андреевна, Компания «Актив»
В связи с тем, что иногда конкретные характеристики вероятностной модели неизвестны, представляют интерес не только точечные оценки практической секретности ключа, но и доверительные интервалы для него. В рамках доклада рассмотрены вопросы доверительного оценивания значения логарифма практической секретности для схемы Бернулли и цепей Маркова.
Построение теоретико-вероятностной модели для физического датчика случайных чисел на базе кольцевых осцилляторов
- Бобровский Дмитрий Александрович, Код Безопасности
- Задорожный Дмитрий Игоревич, Код Безопасности
- Недомолкин Илья Эдуардович, Код Безопасности
В докладе представлена теоретико-вероятностная модель ФДСЧ на основе КО. Получена оценка отклонения вырабатываемой последовательности от равновероятного распределения. На основе оценки определены параметры датчика, обеспечивающие практическую секретность формируемого ключа, близкую к максимальной. Корректность модели подтверждена экспериментально на физически реализованном датчике; выходная последовательность проанализирована с использованием статистических тестов NIST.
