Информатика и выч. техника \ Стандартизация и сертификация средств защиты информации

Методичні вказівки до лабораторних занять з дисципліни "Стандартизація та сертифікація в галузі захисту інформації", страница 8

1.3.3.2 Методика тестування NIST STS

Методика тестування має такий вигляд.

1. Для кожного ГВП необхідно оцінити та прийняти рішення про те, що він формує випадкові двійкові послідовності. Генератор має формувати двійкову послідовність ,  довільної довжини .

2. Для фіксованого значення n формують множину з  двійкових послідовностей:

                                                     (1)

Таким чином, для тестування необхідно сформувати вибірку об’ємом .

3. Кожну послідовність перевіряють з використанням пакету NIST STS. У результаті формується статистичний портрет генератора (Таблиця 1.4)

Таблиця 1.4 – Статистичний портрет генератора

№ теста j

№ пос-ті i

1

2

…

q

S1

P1,1

P1,2

P1,q

S2

P2,1

P2,2

P2,q

:

:

Sm

Pm,1

Pm,2

Pm,q

або у матричному вигляді

                                                     (2)

Статистичний портрет генератора є матриця розмірністю ,
 де  – кількість двійкових послідовностей, що перевіряються, а – кількість статистичних тестів, що використовуються для тестування кожної послідовності. Елементи матриці  представляють собою значення ймовірності, яка отримана у результаті тестування i-ої послідовності j-им тестом.

4. За отриманим статистичним портретом визначають долю послідовностей, що пройшли кожний статистичний тест. Для цього задають рівень значимості  та здійснюють підрахунок значень ймовірностей, що перевищують встановлений рівень  для кожного з  тестів, тобто визначають коефіцієнт

.                                             (3)

У результаті формується вектор коефіцієнтів R = {r1, r2, …, rq}, елементи якого характеризують, у відсотках, проходження послідовності Si всіх статистичних тестів.

Правило 1. Вважається, що генератор G пройшов тестування по j-му тесту, якщо значення коефіцієнту rj знаходиться в межах и довірчого інтервалу [rmax, rmin]. Границі довірчого інтервалу визначаються відповідно виразу

                                                (4)

де .

5. Здійснюється статистичний аналіз статистичного портрету. Отримані значення імовірностей  повинні підкорятися рівноймовірному закону розподілу на інтервалі . Для кожного вектору-стовпцю статистичного портрету будується гістограма частостей  потрапляння значень  у кожний з k = 1, 2, …, 10 підінтервалів, на які розбитий інтервал [0, 1]. Рівноймовірність розподілу значень ймовірностей , перевіряється з використанням критерію c2. Для цього розраховується статистика виду

                                             (4)

яка підкоряється розподілу c2 с дев’ятьма ступенями волі.

Правило 2. Вважається, що генератор G пройшов тестування за j-им тестом, якщо виконується умова .

6. Прикінцеве рішення приймають у відповідності з правилом: вважається, що генератор G пройшов статистичне тестування пакетом NIST STS, якщо значення коефіцієнтів rj для всіх  знаходяться в межах  довірчого інтервалу [rmax, rmin] та виконується умова  для всіх .

1.4 Опис лабораторної установки

У якості лабораторної установки використовується ПЕОМ із інстальованим програмним забезпеченням для генерації та тестування послідовностей випадкових та псевдовипадкових чисел.

Наявні засоби тестування NIST працюють під управлінням операційної системи Windows. Загальний вигляд вікна додатку наведено на рисунку 1.2.

Розглянемо більше детально елементи управління додатку.

Існує можливість протестувати вже існуючу послідовність, що зберігається у файлі обравши залежний перемикач Вхідний файл (Input File), або сформувати нову за допомогою генераторів, потрібно обрати один з залежних перемикачів у групі Опції генератору (Рис. 1.3) (Generator Options). У таблиці 1.5 наведено перелік можливих для використання генераторів

             

Скачать файл