Исследование энтропии квантового генератора случайных чисел

Abstract

Залогом доверия к цифровым технологиям выступает защищенность персональных данных. Достигается она, в частности, за счет шифрования, надежность которого напрямую определяется криптографической стойкостью ключей. Формируются такие ключи генераторами случайных чисел (ГСЧ), а их стойкость означает невозможность предсказать очередные биты вырабатываемой последовательности. Все генераторы подразделяются на физические (истинные) и псевдослучайные алгоритмические. Псевдослучайные генераторы не обладают истинной энтропией, так как их характеристики полностью определяются начальным значением (seed), что делает их уязвимыми для криптоанализа. Поэтому растет интерес к физическим ГСЧ, основанным на источниках физического шума: тепловой шум, дробовой шум, фотонный шум. Однако все эти явления подвержены влиянию внешних факторов - температуры, напряжения питания, электромагнитных помех, что требует постоянной проверки работоспособности и качества генерируемой энтропии.