[發明專利]隨機性檢測方法及裝置

有效

• 申請號: 201610519472.7
• 申請日: 2016-07-04
• 公開（公告）號: CN107577452B
• 公開（公告）日: 2020-11-13
• 發明（設計）人: 付穎芳;劉拴林
• 申請（專利權）人: 阿里巴巴集團控股有限公司
• 主分類號: G06F7/58
• 分類號: G06F7/58
• 代理公司: 北京清源匯知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 11644
• 代理人: 馮德魁

本申請公開了一種隨機性檢測方法及裝置，以及另一種隨機性檢測方法及裝置。其中所述一種隨機性檢測方法包括：獲取樣本集中每個樣本針對各預設檢測項目進行隨機性檢測的P值；獲取所有樣本針對各預設檢測項目的通過率；當獲取的各通過率的最小值大于或等于預設第一置信區間的下限時，統計樣本總體通過數，當所述樣本總體通過數大于或者等于預設第二置信區間的下限時，視為所有樣本通過隨機性檢測；否則未通過。采用上述方法，在檢測項目通過率這一維度的基礎上，增加了從樣本總體通過數進行判定的新維度，從而通過關聯分析與判定，使得樣本集通過隨機性檢測的判定過程更為嚴格，有助于對隨機序列發生器的隨機質量做出更為準確的評估。

技術領域

本申請涉及檢測技術，具體涉及一種隨機性檢測方法及裝置。本申請同時涉及另一種隨機性檢測方法及裝置。

背景技術

隨機序列在擴頻通信、編碼技術等許多工程領域都有著廣泛的應用，特別是在密碼技術中占有重要地位，例如：數字簽名、身份認證、數據加解密等都用到隨機序列發生器生成的序列，序列的隨機性是安全指標的一個重要衡量標準，因此對于序列的隨機性檢測方法也日益得到人們的重視。隨機序列發生器是指用于生成具有一定隨機特性的序列的數據源，可以是基于硬件的偽隨機序列發生器，也可以是隨機函數或者密碼算法等軟件。

序列的隨機性檢測方法主要是應用概率統計的方法，對隨機序列發生器產生的序列進行隨機性檢測，以判別序列是否滿足隨機性要求，并可以參考隨機性檢測結果對隨機序列發生器生成序列的質量(簡稱隨機質量)進行評估。

NIST(美國國家標準與技術研究院)檢測方法是目前較為常用的隨機性檢測方法。該方法提出了多種檢測項目，包括：頻率、累加和、游程、最長游程、矩陣秩、光譜的離散傅里葉變換、隨機游動、隨機游動狀態頻數、塊內頻數、重疊模塊匹配、非重疊模塊匹配、近似熵、線性復雜度、序列、通用等。NIST檢測方法在預設的顯著水平下(例如a＝0.01)，針對樣本集中的每個樣本(每個樣本都是隨機序列發生器生成的序列，例如二進制序列)，分別按照上述各檢測項目進行隨機性檢測，并得到針對每個檢測項目的P值(表征樣本與隨機序列的差異的顯著程度)，隨后，利用所有樣本針對各檢測項目計算得到的P值，計算各檢測項目的通過率PR，當計算得到的各通過率均大于或者等于預設置信區間的下限時，則認為樣本集中的所有樣本通過隨機性檢測。

NIST檢測方法針對各檢測項目進行獨立測試與評估，不可避免會出現以下情況：從各檢測項目的角度出發認為樣本集中的所有樣本通過隨機性檢測(每個檢測項目的通過率都大于或者等于置信區間的下限)，但是從單一樣本的角度看，卻可能存在較大比例的樣本并未通過隨機性測試(不滿足各檢測項目的P值都大于顯著水平的要求)，因此NIST檢測方法在某種程度上降低了樣本集通過隨機性檢測的門檻，導致對隨機序列發生器的隨機質量所做出的評估有可能是不準確的，并因此帶來安全隱患。

發明內容

本申請實施例提供一種隨機性檢測方法和裝置，以解決現有的隨機性檢測方法僅從各檢測項目的角度判斷樣本集是否通過隨機性檢測、可能導致對隨機序列發生器的隨機質量所作評估不準確的問題。本申請實施例還提供另一種隨機性檢測方法和裝置。

本申請提供一種隨機性檢測方法，包括：

獲取樣本集中每個樣本針對各預設檢測項目進行隨機性檢測的P值；其中，所述樣本集中的每個樣本為隨機序列發生器生成的序列，P值為表征樣本與隨機序列的差異的顯著程度的數值；

獲取所有樣本針對各預設檢測項目的通過率；

當獲取的各通過率的最小值大于或等于預設第一置信區間的下限時，執行下述操作：

統計針對各預設檢測項目的P值均大于或者等于預設顯著水平的樣本數目，作為樣本總體通過數；

當所述樣本總體通過數大于或者等于預設第二置信區間的下限時，視為所有樣本通過隨機性檢測；否則未通過。