Bài báo phân tích một số bộ sinh số ngẫu nhiên đã có, chỉ ra những yếu tố có thể ảnh hưởng đến độ lệch và tương quan trong các thiết kế đó; từ đó đề xuất một bộ sinh số ngẫu nhiên với những cải tiến quan trọng nhằm giảm độ lệch 0 và 1 và độ tương quan giữa các bits kề nhau. Bộ sinh mới không chỉ cải thiện tốt các chỉ tiêu thống kê của các bits ngẫu nhiên mà còn tăng hiệu suất trong khi vẫn đảm bảo yêu cầu trích mẫu chậm đã được chứng minh. | Thiết kế bộ sinh số ngẫu nhiên có độ lệch thống kê và tương quan thấp Kỹ thuật điều khiển & Điện tử THIẾT KẾ BỘ SINH SỐ NGẪU NHIÊN CÓ ĐỘ LỆCH THỐNG KÊ VÀ TƯƠNG QUAN THẤP Nguyễn Hồng Quang* Tóm tắt: Bài báo phân tích một số bộ sinh số ngẫu nhiên đã có, chỉ ra những yếu tố có thể ảnh hưởng đến độ lệch và tương quan trong các thiết kế đó; từ đó đề xuất một bộ sinh số ngẫu nhiên với những cải tiến quan trọng nhằm giảm độ lệch 0 và 1 và độ tương quan giữa các bits kề nhau. Bộ sinh mới không chỉ cải thiện tốt các chỉ tiêu thống kê của các bits ngẫu nhiên mà còn tăng hiệu suất trong khi vẫn đảm bảo yêu cầu trích mẫu chậm đã được chứng minh. Từ khóa: Số ngẫu nhiên thực, Độ lệch, Tự tương quan, Nhiễu, Mật mã, Đánh giá thống kê. 1. ĐẶT VẤN ĐỀ Số ngẫu nhiên đóng vai trò quyết định sự an toàn trong các giao thức mật mã hiện đại. Nghiên cứu về sinh số ngẫu nhiên là một trong những chủ đề nóng trong lĩnh vực mật mã. Tuy nhiên, có sự khác biệt lớn giữa số lượng rất nhiều bài báo đã công bố với số lượng rất khiêm tốn của các bộ sinh số ngẫu nhiên xuất hiện trên thị trường, điều đó cho thấy những nghiên cứu này còn chưa hoàn thiện, việc nghiên cứu sinh số ngẫu nhiên vẫn đang tiếp tục [1]. Vấn đề khó khăn trong sinh số ngẫu nhiên mà các nghiên cứu cố tìm cách giải quyết là sự lệch xác suất và sự tương quan giữa các bits ra. Trong [2] tác giả đã giải quyết độ lệch với điều kiện / → ∞ kết hợp bộ đếm modulo 2 và điều kiện / → ∞ để giảm tự tương quan, có nghĩa trích mẫu chậm sẽ đạt được độ lệch và tự tương quan đến yêu cầu. Tuy nhiên khi ấy tốc độ bits ra sẽ giảm đáng kể. Bài báo này sẽ phân tích các thiết kế trước, chỉ ra những yếu tố nào ảnh hưởng đến độ lệch và tương quan và đề xuất một giải pháp thực tế bộ sinh số ngẫu nhiên thực, có thể giảm tương quan giữa các bits ngẫu nhiên mà không giảm tốc độ sinh bits. 2. PHÂN TÍCH THIẾT KẾ SẴN CÓ Hình 1. Thiết kế của Baggini và Bucci [3]. Hình 1 là thiết kế của Baggini và Bucci
