Детальная информация

Название: Аппаратный генератор случайных чисел: выпускная квалификационная работа бакалавра: 10.03.01 - Информационная безопасность
Авторы: Камалетдинов Тимур Наилевич
Научный руководитель: Семенов Константин Константинович
Организация: Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого. Институт компьютерных наук и технологий
Выходные сведения: Санкт-Петербург, 2018
Коллекция: Выпускные квалификационные работы; Общая коллекция
Тематика: аппаратный генератор случайных чисел; NIST STS; АЦП; STM32
Тип документа: Выпускная квалификационная работа бакалавра
Тип файла: PDF
Язык: Русский
Код специальности ФГОС: 10.03.01
Группа специальностей ФГОС: 100000 - Информационная безопасность
Ссылки: http://doi.org/10.18720/SPBPU/2/v18-1772; http://elib.spbstu.ru/dl/2/rev/v18-1772-o.pdf
Права доступа: Свободный доступ из сети Интернет (чтение, печать, копирование)

Разрешенные действия: Прочитать Загрузить (1,5 Мб) Для чтения документа необходим Flash Player

Группа: Анонимные пользователи

Сеть: Интернет

Аннотация

В данной работе представлен аппаратный генератор случайных чисел, позволяющий генерировать случайную последовательность бит, проходящую тесты NIST. Приведен пример настройки периферии и описания алгоритмов для микроконтроллера STM32, используемого в составе генератора. Создан опытный образец, скорость генерации для которого составила 48 кбит/с.

Права на использование объекта хранения

Место доступа Группа пользователей Действие
Локальная сеть ИБК СПбПУ Все Прочитать Печать Загрузить
-> Интернет Все Прочитать Печать Загрузить

Оглавление

  • ПЕРЕЧЕНЬ СОКРАЩЕНИЙ, УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ, СИМВОЛОВ, ЕДИНИЦ И ТЕРМИНОВ
  • ВВЕДЕНИЕ
  • 1. ОБЗОР ОСНОВНЫХ СПОСОБОВ ПОСТРОЕНИЯ АППАРАТНЫХ ГЕНЕРАТОРОВ СЛУЧАЙНЫХ ЧИСЕЛ
    • 1.1 Актуальность проблемы разработки аппаратного генератора случайных чисел
    • 1.2 Основные способы построения аппаратных генераторов случайных чисел
    • В данном разделе рассмотрены ГСЧ, основанные на различных случайных физических процессах.
      • 1.2.1 Генераторы, основанные на фазовом квантовом шуме в лазерном луче
      • 1.2.2 Генераторы, основанные на матрице фотокамеры
      • 1.2.3 Генераторы, основанные на тепловом шуме
      • 1.2.4 Генераторы, основанные на цифровых схемах с неопределенным состоянием
      • 1.2.5 Генераторы, основанные на шуме аналого-цифрового преобразования
    • 1.3 Сравнение различных типов аппаратных генераторов между собой
    • 1.4 Обзор наборов статистических тестов
      • 1.4.1 Частотный побитовый тест
      • 1.4.2 Частотный блочный тест
      • 1.4.3 Тест на последовательность одинаковых битов
      • 1.4.4 Тест на самую длинную последовательность единиц в блоке
      • 1.4.5 Тест рангов бинарных матриц
    • 1.5 Техническое задание
    • 1.6 Выводы
  • 2. РАЗРАБОТКА АППАРАТНОГО ГЕНЕРАТОРА СЛУЧАЙНЫХ ЧИСЕЛ НА ОСНОВЕ ШУМА АНАЛОГО-ЦИФРОВОГО ПРЕОБРАЗОВАНИЯ
    • 2.1 Разработка структурной схемы аппаратного генератора случайных чисел
    • 2.2 Описание опытного образца генератора
    • 2.3 Настройка и инициализация периферии
      • 2.3.1 Инициализация АЦП
      • 2.3.2 Инициализация таймера общего назначения TIM2
      • 2.3.3 Инициализация часов реального времени RTC
    • 2.4 Выводы
  • 3. АЛГОРИТМ ПОЛУЧЕНИЯ СЛУЧАЙНОЙ БИТОВОЙ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТИ
    • 3.1 Описание алгоритма получения результатов преобразований в обработчике прерываний
    • 3.2 Описание алгоритма фильтрации данных и их отправки на целевое устройство
    • 3.3 Выводы
  • 4. ТЕСТИРОВАНИЕ АППАРАТНОГО ГЕНЕРАТОРА СЛУЧАЙНЫХ ЧИСЕЛ
    • 4.1 Тестирование качества случайной битовой последовательности в зависимости от подаваемого на входы АЦП постоянного напряжения.
      • 4.1.1 Тестирование при выборе напряжения, равного GND
      • 4.1.2 Тестирование напряжения ,V-𝐷𝐷𝐴.
      • 4.1.3 Тестирование напряжения «Floating input»
    • 4.2 Визуальное представление случайной битовой последовательности
    • 4.3 Измерение скорости генерации случайной битовой последовательности
    • 4.4 Гистограмма и функция распределения случайных чисел, полученных из битовой последовательности
    • 4.5 Выводы
  • ЗАКЛЮЧЕНИЕ
  • СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
  • ПРИЛОЖЕНИЕ А
  • ПРИЛОЖЕНИЕ Б
  • ПРИЛОЖЕНИЕ В
  • ПРИЛОЖЕНИЕ Г

Статистика использования документа

stat Количество обращений: 166
За последние 30 дней: 11
Подробная статистика