Generator of TkacikPrincipleThe pri

Generator of Tkacik
Principle
The principle of random number generator proposed by Tkacik from Motorola [?] is
presented in Figure 5.5. It is composed of two state machines: one linear feedback shift
register (LFSR) and one cellular automata shift register (CASR), which are clocked by
jittery clock signals from two independent free running oscillators. The employed
state machines have different lengths, namely, the LFSR, which based on a primitive
polynomial is 43 bits long, and the CASR is 37 bits long. Only 32 bits are selected
from the LFSR and the CASR. These 32-bit signals are permuted according to a fixed
scheme. The permutation reduces the correlation between the bits and it is referred as
’site spacing’ [HMC89]. The two 32-bit vectors derived from the state machines are
then XOR-ed together in order to be sampled in the following 32-bit register giving a
32-bit random number at its output.
The oscillators that drive state machines are never stopped (free running), even if
the generator is not in use. This way, the LFSR and CASR are supposed to be in an
undetermined state after a sufficiently long period (due to the drift in time of the two
oscillator frequencies).
The generator of Tkacik behaves depending on its internal state, which is given by
the current state of the LFSR and CASR. For this reason, when multiple successive random
words are needed, the design of the TRNG requires that the application waits for
a minimum period before sampling the next number. This permits the state machines
to pass at least twice their cycle between two successive random numbers [?].




























































Å






 !
"







#

"









Figure 5.5: TRNG of Tkacik
Discussion on the generator
The initial states of the registers that compose the generator are nor initialized at power
up so that the initial state would be (in theory) unpredictable. Nevertheless, Dichtl has
shown in [Dic03] that there could be serious security flaws and that one could in theory
predict the output of this generator. The flaws discussed in [Dic03] are presented only
at a theoretical level without practical realization of the proposed attack. However,
it is possible that this theoretical attack was the main reason, why Motorola does not
recommend this generator to be used in high-level data security applications. Since
the pseudo-randomness and the true-randomness are mixed at the source, the generator
does not need post-processing in order to pass the NIST tests. The output speed is
constant, but it is limited by the fact that the generator needs some minimum sampling
time that should not be violated. However, it remains relatively high.
The generator of Tkacik can not provide inner testability nor absolute inner testability
because of the fact that the real entropy contents is hidden by the pseudo-randomness
36

Kết quả (Việt) 1:

Máy phát điện của TkacikNguyên tắcNguyên tắc ngẫu nhiên số máy phát điện được đề xuất bởi Tkacik từ Motorola [?]trình bày trong hình 5.5. Nó bao gồm hai nhà nước máy: một thông tin phản hồi tuyến tính thay đổiđăng ký (LFSR) và một trong những di động automata thay đổi đăng ký (CASR), đó tốc độ củahốt hoảng kinh hai đồng hồ các tín hiệu từ hai độc lập miễn phí chạy máy dao động. Các việc làmtrạng thái máy có độ dài khác nhau, cụ thể là, LFSR, mà dựa trên một nguyên thủyđa thức là 43 bit dài và CASR 37 bit dài. Chỉ 32 bit được lựa chọnLFSR và CASR. Các tín hiệu 32-bit permuted theo một cố địnhđề án. Các hoán vị làm giảm sự tương quan giữa các bit và nó được gọi là'trang web khoảng cách' [HMC89]. Các vectơ 32-bit hai xuất phát từ trạng thái máysau đó XOR-ed với nhau để được nếm thử trong danh sách cho 32-bit đăng ký sau một32-bit ngẫu nhiên số ở đầu ra của nó.Máy dao động mà lái xe máy nhà nước không bao giờ dừng lại (miễn phí chạy), ngay cả khiMáy phát điện là không sử dụng. Bằng cách này, LFSR và CASR có nghĩa vụ phải trong mộtChưa xác định nhà nước sau một thời gian đủ dài (do trôi dạt trong thời gian của haitần số dao động).Máy phát điện Tkacik cư xử tùy thuộc vào tình trạng nội bộ của nó, được đưa ra bởinhà nước hiện nay của LFSR và CASR. Vì lý do này, khi liên tiếp nhiều ngẫu nhiêntừ là cần thiết, việc thiết kế TRNG đòi hỏi ứng dụng chờ đợi chomột khoảng thời gian tối thiểu trước khi lấy mẫu các số tiếp theo. Điều này cho phép các máy nhà nướcđể vượt qua ít nhất hai lần chu kỳ của họ giữa hai số ngẫu nhiên tiếp [?].





























Å




 !
"



#
"




Hình 5.5: TRNG TkacikThảo luận về các máy phát điệnHoa đăng ký mà soạn các máy phát điện, ban đầu cũng không khởi tạo lúc powerlên vì vậy mà nhà nước ban đầu sẽ là (trong lý thuyết) không thể đoán trước. Tuy nhiên, Dichtl đãHiển thị trong [Dic03] rằng có thể có lỗ hổng bảo mật nghiêm trọng và một trong những có thể trong lý thuyếtdự đoán kết quả của máy phát điện này. Những thiếu sót trong thảo luận tại [Dic03] được trình bày chỉở một mức độ lý thuyết mà không thực tế thực hiện các cuộc tấn công được đề xuất. Tuy nhiên,nó có thể tấn công lý thuyết này là lý do chính tại sao Motorola thì khônggiới thiệu máy phát điện này sẽ được sử dụng trong các ứng dụng bảo mật cao cấp dữ liệu. Kể từ khingẫu nhiên giả và thật ngẫu nhiên là hỗn hợp tại nguồn, các máy phát điệnkhông cần chế biến để vượt qua các bài kiểm tra NIST. Tốc độ đầu raliên tục, nhưng nó được giới hạn bởi thực tế rằng các máy phát điện cần lấy mẫu một số tối thiểuthời gian nên không được vi phạm. Tuy nhiên, nó vẫn còn tương đối cao.Máy phát điện Tkacik không thể cung cấp testability bên trong cũng không phải tuyệt đối bên trong testabilityvì thực tế rằng nội dung dữ liệu ngẫu nhiên thực sự là ẩn giả ngẫu nhiên36

Kết quả (Việt) 2:

Máy làm Tkacik
Nguyên tắc
Nguyên tắc của máy phát điện số ngẫu nhiên bằng cách Tkacik đề xuất từ Motorola [?] Được
trình bày trong Hình 5.5. Nó bao gồm hai máy nhà nước: một tuyến tính phản hồi thay đổi
đăng ký (LFSR) và một đăng ký thay đổi automata di động (CASR), được tốc độ của
tín hiệu đồng hồ hốt hoảng từ hai dao động chạy tự do độc lập. Việc sử dụng
máy nhà nước có độ dài khác nhau, cụ thể là, LFSR, mà dựa trên một nguyên thủy
đa thức dài 43 bit, và CASR dài 37 bit. Chỉ có 32 bit được lựa chọn
từ các LFSR và CASR. Những tín hiệu 32-bit được hoán vị theo một định
đề án. Các hoán vị làm giảm sự tương quan giữa các bit và nó được gọi là
'khoảng cách trang' [HMC89]. Hai vectơ 32-bit có nguồn gốc từ các máy nhà nước là
sau đó XOR-ed với nhau để được lấy mẫu trong sổ đăng ký 32-bit sau đây đưa ra một
số ngẫu nhiên 32-bit tại đầu ra của nó.
Các dao động mà lái xe máy nhà nước không bao giờ dừng lại ( chạy miễn phí), ngay cả khi
các máy phát điện không được sử dụng. Bằng cách này, các LFSR và CASR được cho là trong một
nhà nước không xác định được sau một thời gian đủ dài (do trôi theo thời gian của hai
tần số dao động).
Các máy phát điện của Tkacik hành xử tùy thuộc vào trạng thái nội bộ của mình, được đưa ra bởi
các trạng thái hiện tại của LFSR và CASR. Vì lý do này, khi nhiều ngẫu nhiên tiếp
lời là cần thiết, thiết kế của các trng đòi hỏi các ứng dụng chờ đợi
một thời gian tối thiểu trước khi lấy mẫu số tiếp theo. Điều này cho phép máy nhà nước
để vượt qua ít nhất hai lần chu kỳ của mình giữa hai số ngẫu nhiên liên tiếp [?].
? ?
???????? ?

?
?

?
?
?
?
???????? ??
?
?
???????
??????
?
?
???????
???????
?
?
?????
???????

?
?
? ????
???????

?
Å
?
?????????????? ???! ?? "??
??????
???
??????? ?????
? #?
???" ??
??????
????
?
?
Hình 5.5: trng của Tkacik
Thảo luận về các máy phát điện
các trạng thái ban đầu của sổ đăng ký mà soạn các máy phát điện được cũng không được khởi tạo ở công suất
lên do đó tình trạng ban đầu sẽ là (trên lý thuyết) không thể đoán trước. Tuy nhiên, Dichtl đã
trình bày trong [Dic03] rằng có thể có lỗ hổng bảo mật nghiêm trọng và rằng người ta có thể trong lý thuyết
dự đoán đầu ra của máy phát điện này. Các lỗ hổng được thảo luận trong [Dic03] được trình bày chỉ
ở mức độ lý thuyết mà không thực hiện thực tế của cuộc tấn công được đề xuất. Tuy nhiên,
nó có thể là tấn công lý thuyết này là lý do chính, tại sao Motorola không
khuyên máy phát điện này sẽ được sử dụng trong các ứng dụng bảo mật dữ liệu cao cấp. Kể từ khi
các giả ngẫu nhiên và thật ngẫu nhiên được pha trộn với các nguồn, các máy phát điện
không cần xử lý bài để vượt qua các bài kiểm tra NIST. Tốc độ đầu ra là
không đổi, nhưng nó bị hạn chế bởi thực tế là các máy phát điện cần một số lấy mẫu tối thiểu
thời gian đó không nên vi phạm. Tuy nhiên, nó vẫn còn tương đối cao.
Các máy phát điện của Tkacik không thể cung cấp khả năng kiểm thử bên trong cũng không khả năng kiểm thử bên trong tuyệt đối
vì thực tế rằng các nội dung dữ liệu ngẫu nhiên thực sự là ẩn do giả ngẫu nhiên
36