针对生成对抗网络(GAN)生成伪随机数的质量不高和生成速度较慢的问题,提出一种基于长短时记忆(LSTM)网络和可分离自注意力(SA)机制的模型LSA-WGAN-GP(Wasserstein GAN with Gradient Penalty based on LSTM and separable SA)。该模型...针对生成对抗网络(GAN)生成伪随机数的质量不高和生成速度较慢的问题,提出一种基于长短时记忆(LSTM)网络和可分离自注意力(SA)机制的模型LSA-WGAN-GP(Wasserstein GAN with Gradient Penalty based on LSTM and separable SA)。该模型通过将数据从一维扩展为二维,改进数据的表示方式,从而提取更深层次的特征。并且,创新性地提出LSA(LSTM and separable Self-Attention)模块,以融合LSTM和SA机制,从而显著提升伪随机数的不可回溯性和不可预测性。此外,通过精简网络结构有效减小模型参数量,并提高生成速度。实验结果表明,LSAWGAN-GP生成的伪随机数可以100%通过NIST(National Institute of Standards and Technology)测试;与WGAN-GP(Wasserstein GAN with Gradient Penalty)和GAN相比,LSA-WGAN-GP在频率和全局通用测试项的P值和通过率上均有提升;在伪随机数生成速度上,LSA-WGAN-GP比WGAN-GP和GAN分别提升了164%和976%。可见,LSA-WGANGP在保证生成的伪随机数质量的同时,减少了模型的参数量,并提高了生成伪随机数的速度。展开更多
近年来,各向异性磁性材料因良好的随机特性为随机数发生器(Random Number Generator,RNG)等重要的硬件安全原语设计提供了一种新思路。已有的基于磁隧道结(Magnetic Tunnel Junction,MTJ)的随机数发生器方案虽然具有更高的安全性、能效...近年来,各向异性磁性材料因良好的随机特性为随机数发生器(Random Number Generator,RNG)等重要的硬件安全原语设计提供了一种新思路。已有的基于磁隧道结(Magnetic Tunnel Junction,MTJ)的随机数发生器方案虽然具有更高的安全性、能效和集成度等优点,但依然无法有效解决输出序列随机性受温度影响的问题。文章提出了非均匀写入法和非固定参考法两种灵活的抗温度干扰的真随机数产生方法。两种方法在提升随机数电路输出随机性的同时尽可能抵消环境温度的干扰。实验结果表明,两种随机数产生方案产生的随机数的香农熵在97%左右,且以较高的通过率(>98.5%)通过美国国家标准与技术研究院(National Institute of Standards and Technology,NIST)测试。展开更多
迄今为止,大多数密码原语的安全性都依赖于高质量的不可预测的随机数.密码学中,通常用伪随机数生成器(pseudorandom number generator,简称PRNG)生成随机数.因此,密码算法中所用的PRNG的安全性将直接影响着密码算法的安全性.然而,近年来...迄今为止,大多数密码原语的安全性都依赖于高质量的不可预测的随机数.密码学中,通常用伪随机数生成器(pseudorandom number generator,简称PRNG)生成随机数.因此,密码算法中所用的PRNG的安全性将直接影响着密码算法的安全性.然而,近年来,越来越多的研究结果表明:在实际应用中,很多人为因素会导致PRNG生成的随机数是不随机或可预测的,称这种不安全的PRNG为有后门的PRNG(backdoored pseudorandom number generator,简称BPRNG).BPRNG最典型的例子是双椭圆曲线伪随机数生成器(dual elliptic curves pseudorandom number generator,简称Dual EC PRNG),其算法于2014年被曝出存在后门.BPRNG的出现,使密码算法的研究面临着新的挑战.因此,研究抗随机数后门攻击的密码算法显得尤为重要.首先概述了抗随机数后门攻击密码算法的研究背景,然后着重对已有抗随机数后门攻击密码算法进行了总结和梳理.展开更多
文摘针对生成对抗网络(GAN)生成伪随机数的质量不高和生成速度较慢的问题,提出一种基于长短时记忆(LSTM)网络和可分离自注意力(SA)机制的模型LSA-WGAN-GP(Wasserstein GAN with Gradient Penalty based on LSTM and separable SA)。该模型通过将数据从一维扩展为二维,改进数据的表示方式,从而提取更深层次的特征。并且,创新性地提出LSA(LSTM and separable Self-Attention)模块,以融合LSTM和SA机制,从而显著提升伪随机数的不可回溯性和不可预测性。此外,通过精简网络结构有效减小模型参数量,并提高生成速度。实验结果表明,LSAWGAN-GP生成的伪随机数可以100%通过NIST(National Institute of Standards and Technology)测试;与WGAN-GP(Wasserstein GAN with Gradient Penalty)和GAN相比,LSA-WGAN-GP在频率和全局通用测试项的P值和通过率上均有提升;在伪随机数生成速度上,LSA-WGAN-GP比WGAN-GP和GAN分别提升了164%和976%。可见,LSA-WGANGP在保证生成的伪随机数质量的同时,减少了模型的参数量,并提高了生成伪随机数的速度。
文摘近年来,各向异性磁性材料因良好的随机特性为随机数发生器(Random Number Generator,RNG)等重要的硬件安全原语设计提供了一种新思路。已有的基于磁隧道结(Magnetic Tunnel Junction,MTJ)的随机数发生器方案虽然具有更高的安全性、能效和集成度等优点,但依然无法有效解决输出序列随机性受温度影响的问题。文章提出了非均匀写入法和非固定参考法两种灵活的抗温度干扰的真随机数产生方法。两种方法在提升随机数电路输出随机性的同时尽可能抵消环境温度的干扰。实验结果表明,两种随机数产生方案产生的随机数的香农熵在97%左右,且以较高的通过率(>98.5%)通过美国国家标准与技术研究院(National Institute of Standards and Technology,NIST)测试。
文摘迄今为止,大多数密码原语的安全性都依赖于高质量的不可预测的随机数.密码学中,通常用伪随机数生成器(pseudorandom number generator,简称PRNG)生成随机数.因此,密码算法中所用的PRNG的安全性将直接影响着密码算法的安全性.然而,近年来,越来越多的研究结果表明:在实际应用中,很多人为因素会导致PRNG生成的随机数是不随机或可预测的,称这种不安全的PRNG为有后门的PRNG(backdoored pseudorandom number generator,简称BPRNG).BPRNG最典型的例子是双椭圆曲线伪随机数生成器(dual elliptic curves pseudorandom number generator,简称Dual EC PRNG),其算法于2014年被曝出存在后门.BPRNG的出现,使密码算法的研究面临着新的挑战.因此,研究抗随机数后门攻击的密码算法显得尤为重要.首先概述了抗随机数后门攻击密码算法的研究背景,然后着重对已有抗随机数后门攻击密码算法进行了总结和梳理.
