Diehard test suiteThe Diehard batte

Diehard test suite
The Diehard battery of tests was developed in 1996 by Prof. Georges Marsaglia from
Florida State University for testing randomness of sequences of numbers [Mar96a],
[Mar96b]. It was supposed to give a better way of analysis in comparison to the original
FIPS statistical tests.
It consists of 15 different, independent statistical tests. This battery of tests is
usually considered to be “the most powerful general test of randomness”: many of the
claimed-good generators would not pass some of these tests. As the NIST test suite,
results of these tests are P ¡ values and are supposed to be uniformly distributed.
Unlike the NIST test suite, the test is considered to be successful when the P ¡
value is in range [0+®
2 ; 1¡®
2 ] where ® is the level of significance of the test. For example,
with a level of significance of 5%, P ¡ value are expected to be in [0:025; 0:975].
Note that if the P ¡ value is not in this range, it means that the null hypothesis for
randomness is rejected even if the sequence is truly random.
These 15 tests are:
• Birthday spacings: Choose random points on a large interval. The spacings
between the points should be asymptotically Poisson distributed. The name is
based on the birthday paradox.
• Overlapping permutations: Analyze sequences of five consecutive random numbers.
The 120 possible orderings should occur with statistically equal probability.
• Ranks of matrices (three kinds of rank matrices tests): Select a number of bits
from a number of random numbers to form a matrix over 0,1, then determine the
rank of the matrix. Count the ranks.
• Monkey tests : Treat sequences of a number of bits as ”words”. Count the overlapping
words in a stream. The number of ”words” that don’t appear should
follow a known distribution. The name is based on the infinite monkey theorem.
• Count the 1s (two kinds of tests): Count the 1 bits in each of either successive
or chosen bytes. Convert the counts into ”letters”, and count the occurrences of
five-letter ”words”.
• Parking lot test: Randomly place unit circles in a 100 x 100 square. If the circle
overlaps an existing one, try again. After 12,000 tries, the number of successfully
”parked” circles should follow a certain normal distribution.
• Minimum distance test: Randomly place 8,000 points in a 10,000 x 10,000
square, then find the minimum distance between the pairs. The square of this
distance should be exponentially distributed with a certain mean.
• Random spheres test: Randomly choose 4,000 points in a cube of edge 1,000.
Center a sphere on each point, whose radius is the minimum distance to another
point. The smallest sphere’s volume should be exponentially distributed with a
certain mean.
20

Kết quả (Việt) 1:

Bộ cực đoan kiểm traPin cực đoan của các xét nghiệm được phát triển vào năm 1996 bởi giáo sư Georges Marsaglia từĐại học bang Florida để thử nghiệm ngẫu nhiên các trình tự của các số [Mar96a][Mar96b]. Nó đã yêu cầu để cung cấp cho một cách tốt hơn để phân tích so với bản gốcBài kiểm tra thống kê FIPS.Nó bao gồm 15 bài kiểm tra thống kê khác nhau, độc lập. Pin này được thử nghiệm làthường được coi là "mạnh mẽ nhất chung thử nghiệm ngẫu nhiên": nhiều người trong số cácMáy phát điện tốt tuyên bố sẽ không vượt qua một số trong những thử nghiệm này. Như bộ kiểm tra NIST,kết quả của các xét nghiệm P 』 giá trị và có nghĩa vụ phải được phân bố đồng đều.Không giống như NIST cho bộ kiểm tra, kiểm tra được coi là thành công khi 』 Pgiá trị nằm trong phạm vi [0 +®2; 1¡®2] nơi® là tầm quan trọng của mức độ của thử nghiệm. Ví dụ:với một tầm quan trọng của mức 5%, P 』 giá trị dự kiến sẽ trong [0:025; 0:975].Lưu ý rằng nếu P 』 giá trị không phải là trong phạm vi này, nó có nghĩa là giả thuyết null chongẫu nhiên sẽ bị từ chối ngay cả khi trình tự là thực sự ngẫu nhiên.Các xét nghiệm 15 là:• Sinh nhật spacings: lựa chọn ngẫu nhiên các điểm trên một khoảng thời gian lớn. Các spacingsgiữa các điểm nên tiệm cận phân phối Poisson. Tên làDựa trên những nghịch lý sinh nhật.• Chồng chéo hoán vị: phân tích các trình tự của các số ngẫu nhiên năm liên tiếp.Có thể orderings 120 nên xảy ra với xác suất thống kê bằng nhau.• Cấp bậc của ma trận (ba loại thử nghiệm ma trận xếp hạng): chọn một số bittừ một số lượng số ngẫu nhiên để tạo thành một ma trận trên 0,1, sau đó xác định cácXếp hạng của ma trận. Đếm các cấp bậc.• Khỉ thử nghiệm: điều trị các trình tự của một số bit như "từ". Đếm các chồng chéotừ trong một dòng. Số lượng các "chữ" mà không xuất hiện nêntheo một bản phân phối được biết đến. Tên dựa trên các định lý con khỉ vô hạn.• Count 1s (hai loại xét nghiệm): đếm các 1 bit trong mỗi một trong hai liên tiếphoặc chọn byte. Chuyển đổi số thành chữ "cái", và truy cập mục lặp lại của5-"chữ".• Bãi đậu xe thử nghiệm: ngẫu nhiên đặt vòng tròn đơn vị trong vuông 100 x 100. Nếu vòng tròntrùng lặp một hiện có một, thử một lần nữa. Sau khi 12.000 cố gắng, số lượng thành công"đậu" vòng tròn phải tuân theo một phân phối bình thường nhất định.• Khoảng cách tối thiểu test: ngẫu nhiên ra 8.000 điểm trong một 10.000 x 10.000quảng trường, sau đó tìm thấy khoảng cách tối thiểu giữa các cặp. Quảng trường nàykhoảng cách nên được phân phối theo cấp số nhân với một nghĩa nhất định.• Ngẫu nhiên spheres thử nghiệm: 4.000 điểm chọn ngẫu nhiên trong một khối lập phương cạnh 1.000.Trung tâm một hình cầu vào mỗi thời điểm, có bán kính là khoảng cách tối thiểu khácđiểm. Mặt cầu nhỏ khối lượng phải được phân phối theo cấp số nhân với mộtcó ý nghĩa nhất định.20

Kết quả (Việt) 2:

Bộ kiểm tra cực đoan
Pin cực đoan của các bài kiểm tra được phát triển vào năm 1996 bởi Giáo sư Georges Marsaglia từ
Đại học bang Florida để thử nghiệm ngẫu nhiên của chuỗi số [Mar96a],
[Mar96b]. Nó được cho là đưa ra một cách tốt hơn về phân tích so với bản gốc
kiểm tra thống kê FIPS.
Nó bao gồm 15, kiểm tra thống kê độc lập khác nhau. Pin này của bài kiểm tra là
thường được coi là "các bài kiểm tra nói chung mạnh mẽ nhất của sự ngẫu nhiên": nhiều
máy phát điện tuyên bố-tốt sẽ không vượt qua một số các xét nghiệm này. Khi các bộ kiểm tra NIST,
kết quả của các xét nghiệm này là P ¡giá trị và có nghĩa vụ phải được phân bố đều.
Không giống như các bộ kiểm tra NIST, kiểm tra được coi là thành công khi P ¡
giá trị trong khoảng [0 + ®
2; 1¡®
2] nơi ® là mức ý nghĩa của kiểm tra. Ví dụ,
với một mức ý nghĩa 5%, P ¡giá trị dự kiến sẽ được trong [0: 025; 0:. 975]
Lưu ý rằng nếu giá trị P ¡không có trong phạm vi này, nó có nghĩa là giả thuyết cho
ngẫu nhiên bị từ chối ngay cả khi trình tự là sự ngẫu nhiên.
Những 15 bài kiểm tra là:
• Birthday spacings: Chọn điểm ngẫu nhiên trên một khoảng thời gian lớn. Các spacings
giữa các điểm nên tiệm Poisson phân phối. Tên sẽ được
dựa trên nghịch lý ngày sinh nhật.
• hoán vị chồng chéo: Phân tích trình tự của năm con số ngẫu nhiên liên tiếp.
120 orderings có thể xảy ra với xác suất như nhau về mặt thống kê.
• Hạng của ma trận (ba loại xét nghiệm ma trận xếp hạng): Chọn một số bit
từ một số các số ngẫu nhiên để tạo thành một ma trận trên 0,1, sau đó xác định
thứ hạng của ma trận. Đếm các cấp bậc.
• Xét nghiệm Monkey: Hãy đối xử với trình tự của một số bit như "chữ". Đếm chồng chéo
các từ trong một dòng. Số lượng các "chữ" không xuất hiện nên
tuân theo một phân phối được biết đến. . Tên này được dựa trên các định lý khỉ vô hạn
• Đếm 1s (hai loại kiểm tra): Đếm 1 bit trong mỗi một trong hai liên tiếp
byte hoặc chọn. Chuyển đổi số đếm vào "chữ", và đếm số lần xuất hiện của
năm chữ "từ".
• Xét nghiệm rất nhiều xe: Ngẫu nhiên đặt vòng tròn đơn vị trong một 100 x 100 vuông. Nếu vòng tròn
chồng lên một hiện tại, hãy thử một lần nữa. Sau khi 12.000 lần thử, số lượng thành công
"chưa sử dụng" hình tròn nên tuân theo phân phối chuẩn nhất định.
• kiểm tra khoảng cách tối thiểu: Ngẫu nhiên đặt 8.000 điểm trong một 10.000 x 10.000
vuông, sau đó tìm khoảng cách tối thiểu giữa các cặp. Các vuông này
khoảng cách nên được phân bố theo cấp số nhân với một nghĩa nhất định.
• lĩnh vực ngẫu nhiên kiểm tra: Ngẫu nhiên chọn 4.000 điểm trong một khối lập phương cạnh 1000.
Trung tâm một quả cầu trên mỗi điểm, có bán kính là khoảng cách tối thiểu để một
điểm. Khối lượng các quả cầu nhỏ nhất nên được phân bố theo cấp số nhân với một
bình nhất định.
20