Comments 34
1. Ставим незаметно как можно ближе генератор «нужных» шумов
2. Profit!!!
2. Profit!!!
Не думаю что сработает, так как помимо сигнала генератора по-прежнему будет полно других шумов.
Спорить не буду, но проверить надо.
5-7 лет назад группа исследователей заморозила плату с АЦП (До порядка -70 градусов), и тем самым увеличила предсказуемость принимаемого с АЦП сигнала, так что способ влиять на АЦП — есть.
Впрочем, способ создания генератора не нов (я им ещё на первом курсе универа пользовался), и подходит для любых целей, кроме создания криптоустойчивых систем, важно только брать последние три бита с АЦП, влияние внешних вакторов на которых минимально.
Впрочем, способ создания генератора не нов (я им ещё на первом курсе универа пользовался), и подходит для любых целей, кроме создания криптоустойчивых систем, важно только брать последние три бита с АЦП, влияние внешних вакторов на которых минимально.
Так то АЦП нужно подключать к генератору белого шума, а не просто в воздух вешать. Оставленный в воздухе вывод скорее всего будет ловить навдоку 50Гц. Ну и воздействовать на него внешним сигналом не составит труда. Да и просто закоротить на общий провод )))
Как говорилось выше: для криптографии такой вариант абсолютно точно не подходит!
А зачем тогда еще он нужен? Чем это лучше псевдослучайного rand()? На крайний случай инициализируйте генератор каким-нибудь числом вычисляемым в рантайме: например измеряйте время нажатия кнопки включения устройства или ещё что-то в этом роде.
Итоговая «случайность» будет не хуже вашего метода.
Как говорилось выше: для криптографии такой вариант абсолютно точно не подходит!
А зачем тогда еще он нужен? Чем это лучше псевдослучайного rand()? На крайний случай инициализируйте генератор каким-нибудь числом вычисляемым в рантайме: например измеряйте время нажатия кнопки включения устройства или ещё что-то в этом роде.
Итоговая «случайность» будет не хуже вашего метода.
Ну, в некоторых приложениях всё же нужны случайности без криптостойкости. Те же самые китайские лампы настроения из-за отсутствия настоящей случайности горят всегда по одной и той же последовательности, что раздражает (отличная лампа настроения). Более того, даже разные лампы могут гореть одинаково.
Ну а ещё, например, шаффл для плеера, роботы, игрушки, в том числе развивающие. Много где пригодится.
Влияние 50 Гц на младший бит, по моему мнению, минимально. Если только вход АЦП не будет входить в ограничение.
Идея, кстати, не нова. Лет пять назад видел статейку, в которой этот случайный байт использовался как затравка для софтового ГСЧ.
Ну а ещё, например, шаффл для плеера, роботы, игрушки, в том числе развивающие. Много где пригодится.
Влияние 50 Гц на младший бит, по моему мнению, минимально. Если только вход АЦП не будет входить в ограничение.
Идея, кстати, не нова. Лет пять назад видел статейку, в которой этот случайный байт использовался как затравка для софтового ГСЧ.
В общем я бы расценивал такой вариант как последний из возможных.
Примерно в таком порядке рассматриваю варианты:
-Если устройство требует пользовательского ввода — используем его(длительность нажатия кнопки) для инициализации ГСЧ.
-Если в контроллере есть eeprom, то можно просто инкрементить ячейку с инициализацией каждый раз при включении девайса.
-Трюки с АЦП.
Примерно в таком порядке рассматриваю варианты:
-Если устройство требует пользовательского ввода — используем его(длительность нажатия кнопки) для инициализации ГСЧ.
-Если в контроллере есть eeprom, то можно просто инкрементить ячейку с инициализацией каждый раз при включении девайса.
-Трюки с АЦП.
Интересно глянуть на результат теста DieHard такого генератора)
Первой же строчкой в похожих публикациях идет статья о NISTовских тестах, было бы любопытно посмотреть.
Ну и в первую очередь — проверьте 50 Герц.
Ну и в первую очередь — проверьте 50 Герц.
А возможна ли атака на ГСЧ на АЦП последовательного приближения, работающая на изменении входного сигнала в процессе преобразования? Младшие биты вычисляются последними, значит если во время их вычисления увеличить сигнал, то они станут единицами.
Это если взять дикий АЦП. В Мегах АЦП имеет УВХ, напряжение запоминается в УВХ в течении 2-х тактов и входное напряжение на результат измерения дальше не влияет.
С УВХ уже несколько другие проблемы возникают — например фиксация в УВХ от источника с высоким внутренним сопротивлением(в Мегах она решена повторителем на входе) и фиксация напряжения в то время как оно значительно меняется во время выборки(2 такта на частоте работы АЦП — это уже от сотни килогерц).
С УВХ уже несколько другие проблемы возникают — например фиксация в УВХ от источника с высоким внутренним сопротивлением(в Мегах она решена повторителем на входе) и фиксация напряжения в то время как оно значительно меняется во время выборки(2 такта на частоте работы АЦП — это уже от сотни килогерц).
result = (result << 1) + (result & 0x01);Ф-ция всегда будет выдавать нули. Хороший такой random…
Качество такого ГСЧ будет чуть выше плинтуса — слишком сильны будут корреляции с работой внутренних узлов контроллера, и с промышленной сетью в 50Гц.
Чтобы улучшить характеристики генератора — нужен источник шумов(полупроводник например) и усилитель, для исключения корреляции с работой контроллера и его периферийных узлов нужно серьёзно отфильтровать питание для усилителя и собственно источника шума, изолировать его от помех. Но и в таком случае характеристики генератора будут зависеть от температуры среды в которой работает схема и уровня радиоактивного излучения. Это просто надо иметь в виду, но в домашних условиях такой генератор будет работать гораздо лучше.
Чтобы улучшить характеристики генератора — нужен источник шумов(полупроводник например) и усилитель, для исключения корреляции с работой контроллера и его периферийных узлов нужно серьёзно отфильтровать питание для усилителя и собственно источника шума, изолировать его от помех. Но и в таком случае характеристики генератора будут зависеть от температуры среды в которой работает схема и уровня радиоактивного излучения. Это просто надо иметь в виду, но в домашних условиях такой генератор будет работать гораздо лучше.
Есть более изолированный вариант ГСЧ.
В варианте для AVR, он основан на нестабильности частоты RC генератора watchdog таймера по отношению к генератору тактовой частоты на кварце.
Вот пример реализации: gist.github.com/endolith/2568571
В варианте для AVR, он основан на нестабильности частоты RC генератора watchdog таймера по отношению к генератору тактовой частоты на кварце.
Вот пример реализации: gist.github.com/endolith/2568571
А где Von Neumann extractor?
Резальтаты тестов такого генератора было б интересно глянуть, насколько он случайный
Вот здесь лежит библиотека для Arduino, которая считывает младший бит АЦП с неподключенного пина и применяет к нему «von Neumann whitening algorithm» для получения хороших («True») случайных чисел.
Успешно использую подобный генератор в шумовом синтезаторе Quantum DJ: warmplace.ru/hard/qdj/index_ru.php
По странным обстоятельствам у меня бывает драйвер аудио чудит и не всегда плеер после снятия с паузы начинает воспроизведение с байта кратного семплу, в итоге для 16 бит иногда младший разряд становится старшим а старший младшим. На выходе получается шум(даже в паузах), но если прислушаться корреляция с музыкой есть!
Кстати, в схеме не подключен AGND, помимо того что это может стать причиной смерти МК это может добавить корреляции случайностей с работой внутренних узлов контроллера до такой степени что будут игнорироваться внешние воздействия ниже определенной величины.
И я кстати такие эксперименты совершенно случайно тоже проводил — на проводочек АЦП ловил полный размах по напряжению на входе на то что я в метре от схемы вставал/садился на кресло.
Кстати, в схеме не подключен AGND, помимо того что это может стать причиной смерти МК это может добавить корреляции случайностей с работой внутренних узлов контроллера до такой степени что будут игнорироваться внешние воздействия ниже определенной величины.
И я кстати такие эксперименты совершенно случайно тоже проводил — на проводочек АЦП ловил полный размах по напряжению на входе на то что я в метре от схемы вставал/садился на кресло.
Действительно, нужно первым делом проверить проходят ли полученные числа по критериям случайности! Тестов полно таких.
Уверен, что для криптографии такой генератор не подойдет.
Лично проверял функцию rand() на ПК: хорошо подобранная и натасканная нейросеть предсказывает следующее число почти с 50% вероятностью.
Уверен, что для криптографии такой генератор не подойдет.
Лично проверял функцию rand() на ПК: хорошо подобранная и натасканная нейросеть предсказывает следующее число почти с 50% вероятностью.
Реквестирую статью по этому поводу :)
Я так понимаю речь идет про функцию rand().
Статью я писать наверное не буду, но всё расскажу. ;)))
Вот ссылка на методическое пособие по которому я это всё делал ещё в студенческие годы:
iit1.mpei.ac.ru/pubkrug1.pdf
Кроме теоретической части в пособии на стр. 163 дан пример анализа последовательности случайных чисел ПК любого из математических пакетов (MathCad, MatLab и д.р.). Там написано как и что делать, как обучить сеть и дана уже заранее хорошо подобранная под эту задачу топология нейросети.
Нейросеть отличается способностью улавливать малейшие закономерности в данных, что и выплывает в функции rand(), которая генерирует не совсем случайные числа, а использует остаток от вычисления по довольно расширенной формуле.
Практическая проверка показывает, что нейросеть угадывает числа rand() от 0 до 99 с высокой вероятностью и, как минимум, почти всегда попадает в диапазон +-5 от искомого числа.
Желающие могут самостоятельно повторить эксперимент.
Статью я писать наверное не буду, но всё расскажу. ;)))
Вот ссылка на методическое пособие по которому я это всё делал ещё в студенческие годы:
iit1.mpei.ac.ru/pubkrug1.pdf
Кроме теоретической части в пособии на стр. 163 дан пример анализа последовательности случайных чисел ПК любого из математических пакетов (MathCad, MatLab и д.р.). Там написано как и что делать, как обучить сеть и дана уже заранее хорошо подобранная под эту задачу топология нейросети.
Нейросеть отличается способностью улавливать малейшие закономерности в данных, что и выплывает в функции rand(), которая генерирует не совсем случайные числа, а использует остаток от вычисления по довольно расширенной формуле.
Практическая проверка показывает, что нейросеть угадывает числа rand() от 0 до 99 с высокой вероятностью и, как минимум, почти всегда попадает в диапазон +-5 от искомого числа.
Желающие могут самостоятельно повторить эксперимент.
Следуя предложенному подходу, более надежно будет к упомянотуму входу АЦП подключить Волоконно-Оптический Гироскоп, вычесть постоянную составляющую сигнала. У ВОГ шумы имеют очень даже Нормальное Распределение и достаточно белые, т.е. с равномерной спектральной характеристикой. Жалко только стоимость тагого ГСЧ будет в сотни тыр.
ГСЧ нужен не абы какой, а с требуемым распределением. Иначе он не лучше чем генераторы псевдослучайных чисел. Можно, например, взять несколько ГпСЧ (от трех штук), перемножить числа каждой выборки этих нескольких генераторов… но будет ли такой композитный генератор криптостойким? И не будет ли он выдавать «цветной шум»?
ГСЧ нужен не абы какой, а с требуемым распределением. Иначе он не лучше чем генераторы псевдослучайных чисел. Можно, например, взять несколько ГпСЧ (от трех штук), перемножить числа каждой выборки этих нескольких генераторов… но будет ли такой композитный генератор криптостойким? И не будет ли он выдавать «цветной шум»?
Sign up to leave a comment.
АЦП в качестве генератора случайных чисел