随机比特流的在线异常检测与质量评估
密码学与安全
2026-01-27 v3
摘要
生成随机比特流在多种应用中是必需的，尤其是在网络安全领域。确保高质量和稳健的随机性对于降低与可预测性和系统妥协相关的风险至关重要。真随机数提供了最高级别的不可预测性。然而，必须仔细监测用于生成随机数的过程中潜在的偏差。本文报告了一种在线程序的实现与表征，用于检测真随机比特流中的异常。它基于 NIST 自适应比例和重复计数测试，并辅以基于 Monobit 和 RUNS 的统计分析。该过程通过固件实现，与比特流生成同时执行，并提供源熵的估计。该方法的实验验证是在基于硅的量子熵源生成的比特流上进行的。
引用
@article{arxiv.2409.05543,
title = {On-line Anomaly Detection and Qualification of Random Bit Streams},
author = {Cesare Gerolimetto Fabrello and Valeria Rossi and Kamil Witek and Alberto Trombetta and Massimo Caccia},
journal= {arXiv preprint arXiv:2409.05543},
year = {2026}
}
备注
8 pages, 12 figures, 3 tables, submitted at IEEE CSR 2024