ВОПРОСЫ ПОСТРОЕНИЯ ПРОГРАММНЫХ СИСТЕМ ОЦЕНКИ КАЧЕСТВА СТОХАСТИЧЕСКИХ АЛГОРИТМОВ - Прокофьев, Антон Олегович; Чугунков, Илья Владимирович; Матрюхина, Екатерина Андреевна; Гриднева, Елена Андреевна (Современные информационные технологии и ИТ-образование; Том 12 № 3-1 (2016): Современные информационные технологии и ИТ-образование, 2016)
В статье обсуждаются вопросы исследования свойств генераторов псевдослучайных чисел (ГПСЧ). Определяется роль ГПСЧ при построении компьютерных систем, в том числе защищенных. Перечисляются наиболее значимые задачи, решаемые с использованием генераторов. Приводятся требования, предъявляемые к качественным ГПСЧ, обсуждаются проблемы, возникающие при оценке их непредсказуемости. Рассматривается один из вариантов решения данных проблем, заключающийся в сведении задачи построения криптостойкого ГПСЧ к задаче построения статистически безопасного генератора. Определяются требования к статистически безопасному ГПСЧ. Показана необходимость комплексного исследования статистических свойств формируемых ГПСЧ последовательностей. Анализируются существующие наборы статистических тестов, выявляются их недостатки, не позволяющие осуществлять полнофункциональное тестирование псевдослучайных последовательностей. В частности, подвергается критике методика оценки результатов прохождения тестов, не обладающая должной гибкостью в вопросах совместного использования частных оценок конкретного теста и совокупной оценки результатов прохождения набора тестов. Формулируются требования к качественной системе оценки статистической безопасности ГПСЧ. Показана необходимость использования графических тестов наряду с оценочными. Предлагается структура полнофункциональной системы оценки статистической безопасности ГПСЧ и криптоалгоритмов, определяется назначение входящих в нее модулей, приводятся примеры работы системы. Также рассматриваются возможные пути повышения эффективности оценочных тестов, в частности, обсуждаются вопросы сокращения объемов необходимой для реализации теста памяти, а также возможность повышения быстродействия тестов и одновременного тестирования нескольких последовательностей за счет использования гибридных технологий (совместного использования вычислительных ресурсов центрального процессора и ядер графических видеокарт).