무리수를 이용한 결정론적 난수의 잡음원에 관한 연구 (Research about the Noise Source of the Deterministic Random Bit using Irrational Number)

서지정보

· 발행기관 : 조선대학교 IT연구소
· 수록지 정보 : 정보기술융합공학논문지 / 14권 / 2호 / 9 ~ 15페이지
· 저자명 : 신 승혁

초록

정보기술 분야에서 암호의 안정성은 비밀키의 안정성과 밀접한 관계가 있다. 안전한 비밀키는 예 측 불가능한 난수에 의해 생성할 수 있다. 예측 불가능한 난수는 CPU 주파수, HDD 회전수, 진동 그리고 메모리 사용량 등 하드웨어에서 발생하는 잡음을 사용한다. 잡음은 편향성 제거과정을 거쳐 서 디지털 시스템에서 사용할 수 있는 결정론적 난수 발생기의 시드로 사용한다. TTAK.KO- 12.0235에서는 하드웨어에서 발생하는 잡음을 수집하는 방안을 기술하고 있다. 그러나 주로 운영체 제에서 제공하는 API로서 마이크로 컴퓨터, 임베디드 시스템과 같은 운영체제의 탑재가 어려운 시 스템에서 사용하기에는 부적절한 면이 있다. 본 논문에서는 무리수와 주기함수를 이용하여 임베디드 시스템에서도 쉽게 사용할 수 있는 잡음을 제안한다. 제안한 방법을 이용해서 생성되는 잡음의 엔트 로피를 평가하기 위하여 미국 정부기관인 National Institute of Standard and Technology (NIST)에서 제공되는 NIST SP 800-90B를 이용하고, 난수성의 효과를 파악하기 위하여 이미지 의 화질을 측정하기 위한 PSNR, MSE를 이용하여 난수성을 평가한다.

영어초록

The security of cryptography is closely related to the stability in the field of information technology. A secure secret key can be generated when using unpredictable random numbers. Unpredictable random numbers use hardware noises such as CPU frequency, HDD rpm, vibration, and memory usage. The noise is a seed for a deterministic random number generator that can be used in digital systems through a de-biasing process. TTAK.KO-12.0235 describes a method for collecting noise generated from hardware. However, it needs to be improved for use in systems that are difficult to mount an operating system, such as microcomputers and embedded systems, mainly APIs provided by operating systems. This paper proposes the noise that can be easily used in embedded systems using irrational numbers and periodic functions is. NIST SP 800-90B, which a US government agency provided, the National Institute of Standards and Technology (NIST), was used to evaluate the entropy of the noise generated by the proposed method. To determine the effect of randomness, PSNR and MSE are used to measure the image quality.

참고자료

· 없음