Генерація випадкових і псевдовипадкових чисел

Спеціальність: Кібербезпека
Код дисципліни: 8.125.00.M.22
Кількість кредитів: 3.00
Кафедра: Безпека інформаційних технологій
Лектор: доктор технічних наук, професор Максимович В.М.
Семестр: 3 семестр
Форма навчання: денна
Результати навчання: Результати навчання даної дисципліни деталізують такі програмні результати навчання: 1. здатність продемонструвати знання і розуміння наукових принципів і математичного апарату для освоєння теоретичних основ і практичного використання методів захисту інформації; 2. здатність продемонструвати знання основ професійно-орієнтованих дисциплін спеціальності в області інформаційної безпеки, захисту інформації, управління інформаційною безпекою, безпеки інформаційно-комунікаційних систем та адміністративного менеджменту захисту та кібербезпеки. 3. розраховувати, конструювати, проектувати, досліджувати, експлуатувати, ремонтувати, налагоджувати типове для обраної спеціалізації обладнання; 4. здійснювати пошук інформації в різних джерелах для розв’язання задач спеціальності.
Необхідні обов'язкові попередні та супутні навчальні дисципліни: Елементи дискретних пристроїв інформаційних систем Криптографічна інженерія
Короткий зміст навчальної програми: Вимоги до генераторів випадкових біт. Загальна функціональна модель для генерації випадкових біт. Типи генераторів випадкових біт. Способи і методи генерації випадкових бітових послідовностей. Фізичні джерела шуму. Ключові дані і способи їх генерації. Методи вирівнювання ймовірностей генерування випадкових бітових послідовностей. Генерація випадкових бітових послідовностей з використанням випадкових наруг. Перевірка статистичних властивостей випадкових послідовностей малої довжини. Постійний (оперативний) контроль характеристик випадкової бітової послідовності. Загальна класифікація генераторів псевдовипадкових чисел і бітових послідовностей. Класифікація некриптографічних генераторів псевдовипадкових чисел і бітових послідовностей. Класифікація криптографічних генераторів псевдовипадкових чисел і бітових послідовностей. Основні характеристики генераторів псевдовипадкових чисел і бітових послідовностей. Класифікація методів оцінки якості генераторів псевдовипадкових чисел і бітових послідовностей. Графічні тести оцінки якості генераторів псевдовипадкових чисел і бітових послідовностей. Графічний тест – “розподіл на площині”. Тести NIST. Сфери застосування генераторів псевдовипадкових чисел і бітових послідовностей. Використання генераторів псевдовипадкових бітових послідовностей в потокових шифрах. Генератори на регістрах зсуву з лінійними зворотними зв’язками. Генератори Голлманна. Генератори Джиффі. Адитивні генератори Фібоначчі. Генератори на основі R-блоків. Конгруентні генератори псевдовипадкових чисел і бітових послідовностей. Генератори з використанням функцій потокових і блокових шифрів. BBS генератори. Класифікація потокових шифрів. Потоковий шифр А5.
Методи та критерії оцінювання: У процесі поточного контролю – усне опитування та практична перевірка. Усього за поточний контроль 40 балів. Під час семестрового контролю – письмовий екзамен з усною компонентою. Письмова компонента 40 і усна 30 балів.
Рекомендована література: 1. Торба А.А., Бобкова А.А., Горбенко Ю.И., Бобух В.А. Методы и средства генерации случайных битовых последовательностей. – Харьков: Изд-во “Форт”, 2012. – 232 с. 2. Шнайер Б. Прикладная криптография: Протоколы, алгоритмы и исходные тексты на языке С / Б. Шнайер. – М. : Триумф, 2002. – 816 с. 3. Иванов М. А. Криптографические методы защиты информации в компьютерных системах и сетях: учебное пособие / М. А. Иванова, И. В. Чугунков. – М. : НИЯУ МИФИ, 2012. – 400 с. 4. Горбенко І.Д. Прикладна криптографія. Теорія. Практика. Застосування : монографія / І.Д. Горбенко, Ю.І. Горбенко. – Харків: Вид-во «Форт», 2012. – 870 с. 5. Иванов М. А. Теория, применение и оценка качества генераторов псевдослучайных последовательностей / М. А. Иванов, И. В. Чугунков – М. : КУДИЦ – ОБРАЗ, 2003. – 240 с. 6. NIST SP 800-22. A Statistical Test Suite for Random and Pseudorandom Number Generators for Cryptographic Applications. [Електронний ресурс]. Режим доступу: http://csrc.nist.gov/publications/nistpubs/800-22-rev1a/SP800-22rev1a.pdf