Истинный ГСЧ (True RNG, TRNG)

[Balthazar]

Я смотрел, в принципе более-менее... То есть, поводов заменять твой быдлокод своим пока не нашел.

Во всяком случае, беглый взгляд говорит о том, что с одним детектором он странностей демонстрировать не должен...

Что же до выборки, мне просто поведение этой конфигурации само по себе не понравилось. Потому как один из счетчиков имеет среднюю скорость хода примерно на 3-5% выше, по результатам больших выборок, что может быть существенной разницей для режима "2 кванта на бит" при наличии каких-либо сопутствующих дефектов реализации. Для некратного же количества квантов какое-либо влияние данной разницы будет исключено, поэтому оно пока предпочтительнее. С более быстрыми всегда можно разобраться позднее...

[Balthazar]

По итогам ~24000 тиков на счетчиках:

Code:

pi@raspberrypi ~/random $ ./ent out.bin
Entropy = 7.810806 bits per byte.

Optimum compression would reduce the size
of this 1050 byte file by 2 percent.

Chi square distribution for 1050 samples is 253.41, and randomly
would exceed this value 51.64 percent of the times.

Arithmetic mean value of data bytes is 127.9886 (127.5 = random).
Monte Carlo value for Pi is 3.154285714 (error 0.40 percent).
Serial correlation coefficient is -0.027979 (totally uncorrelated = 0.0).
pi@raspberrypi ~/random $

Продолжаем набирать данные.

[Balthazar]

~30000 тиков:

Code:

Entropy = 7.841481 bits per byte.

Optimum compression would reduce the size
of this 1233 byte file by 1 percent.

Chi square distribution for 1233 samples is 254.21, and randomly
would exceed this value 50.22 percent of the times.

Arithmetic mean value of data bytes is 127.8045 (127.5 = random).
Monte Carlo value for Pi is 3.063414634 (error 2.49 percent).
Serial correlation coefficient is -0.016041 (totally uncorrelated = 0.0).

Чтд, с ростом длины последовательности отклонение Chi² приближается к 50%, а энтропия растет...

[t309]

ви ето бету у капсул с тритием измерять не думали? тоже законно и поток посерезней фонового

[Balthazar]

Да, активность у трития в трубках очень высока, потому как порой закачивают туда этак 60 гигабеккерелей. Но толку от этих 60 миллиардов распадов в секунду никакого нет, потому что бета с энергией 18 кэВ полностью поглощается стеклом. Всё, что остается - это 8-15 мкР/ч тормозного ренгеновского излучения с низкой энергией, которое обнаружить можно только сняв со счетчика экран. Даже если разбить содержащую тритий трубку, что было бы не очень умно, далеко не всякий счетчик её поймает т.к. 18 кэВ бета поглощается даже бумагой, а не то что стенками счетчика.

P.S. Вернее, толк есть - из таких трубок получаются отличные светящиеся брелки.

[t309]

а если снять с щетчика екран поместить все ето в герметичную емкость и уже внутри емкости разбить трубку с тритием, хотя проблемма больше в датчике, он под екраном стекляний (((
а бета от трития сможет непосредственно влиять на фото матрицу от какого нить фотика? ну или использовать чтото такое http://detector.org.ua/pinphotodiodes.html

[Balthazar]

Зачем, если это будет заведомо хуже и многократно дороже, чем гамма/бета/альфа счетчик за 300-2000 рублей + HIS-7 или калильная сетка? Не говоря уж о том, что это откровенно небезопасно.

поместить все ето в герметичную емкость

Водород проникает сквозь любые микрощели, герметичной емкостью может быть только запаянная трубка. Из-за диффузии результат будет двояким - с одной стороны, падение активности газа внутри емкости, с другой - обогащение тритием воздуха в помещении.

[Balthazar]

Из-за кота вчера произошло КЗ , выбившее цепь питания одного из счетчиков, завтра привезут нужные для починки комплектующие. Заодно пересоберу все это дело по схеме с гальванической развязкой.

P.S. Получил калильные сетки только что, чуть позже бегло потестирую и завтра уже буду пробовать в деле.

[Balthazar]

Получил калильные сетки только что, чуть позже бегло потестирую

Собственно, вот:

http://www.youtube.com/watch?v=pnmDMhGWK8Y

Четыре сетки:

http://www.youtube.com/watch?v=bV6cImGrzoQ

Как видим, на расстоянии 10-20 см счетчику уже практически безразлично их присутствие.

Ну и бонус, проверка эффективности HTC One, клавиатуры, кардридера и хрустальной посуды в качестве экрана:

http://www.youtube.com/watch?v=B5etgmkPCDw
http://www.youtube.com/watch?v=MLgsUloSWAU

 

И никакого трития в битых колбах, отравляющего воздух в комнате, вовсе не нужно.

Завтра будут интересные результаты, сдается мне, когда оба счетчика смогу нормально запустить. Примерно 40-60 бит/с, что уже похоже на более-менее оперативную генерацию.

P.S. Стоит это счастье на ибее по 4 доллара за штучку, думаю у китайцев можно и дешевле найти.

[Webcelerator]

Из-за кота вчера произошло КЗ , выбившее цепь питания одного из счетчиков, завтра привезут нужные для починки комплектующие. Заодно пересоберу все это дело по схеме с гальванической развязкой.

P.S. Получил калильные сетки только что, чуть позже бегло потестирую и завтра уже буду пробовать в деле.

Казалось бы - при чем тут наркотики и Чуйская Долина....

[Balthazar]

Стартанул.



Полный размер: http://s017.radikal.ru/i418/1501/c9/f4b22dda1297.jpg

http://youtu.be/6lN1rKzJg9o

Пара конвертеров DC-DC для раздельного питания и пара КТ3102ЕМ, запитывающих двухканальный оптрон АОТ101АС. Вот как-то так.

Пока отдает 20-40 бит в секунду, позже будем подкручивать.

Казалось бы - при чем тут наркотики и Чуйская Долина....

Ну, вам виднее.

[becool]

Из-за кота вчера произошло КЗ , выбившее цепь питания одного из счетчиков, завтра привезут нужные для починки комплектующие. Заодно пересоберу все это дело по схеме с гальванической развязкой.

P.S. Получил калильные сетки только что, чуть позже бегло потестирую и завтра уже буду пробовать в деле.

Казалось бы - при чем тут наркотики и Чуйская Долина....

Торчин продукт, следущая остановка "Ботанический сад".
Где-то между двумя этими остановками и обсуждаются такие вопросы. Между общагой и лекцией.

[Balthazar]

Первые результаты:

Code:

pi@raspberrypi ~/random $ ./ent out.bin
Entropy = 7.988813 bits per byte.

Optimum compression would reduce the size
of this 16272 byte file by 0 percent.

Chi square distribution for 16272 samples is 252.08, and randomly
would exceed this value 53.99 percent of the times.

Arithmetic mean value of data bytes is 127.1610 (127.5 = random).
Monte Carlo value for Pi is 3.176991150 (error 1.13 percent).
Serial correlation coefficient is 0.001272 (totally uncorrelated = 0.0).
pi@raspberrypi ~/random $

[Balthazar]

Code:

pi@raspberrypi ~/random $ ent out.bin
Entropy = 7.999409 bits per byte.

Optimum compression would reduce the size
of this 305755 byte file by 0 percent.

Chi square distribution for 305755 samples is 251.43, and randomly
would exceed this value 50.00 percent of the times.

Arithmetic mean value of data bytes is 127.6658 (127.5 = random).
Monte Carlo value for Pi is 3.137659687 (error 0.13 percent).
Serial correlation coefficient is -0.001450 (totally uncorrelated = 0.0).
pi@raspberrypi ~/random $

[Balthazar]

Сгенерировал небольшую выборку в 65536 байт:

Code:

Entropy = 7.996925 bits per byte.

Optimum compression would reduce the size
of this 65536 byte file by 0 percent.

Chi square distribution for 65536 samples is 279.30, and randomly
would exceed this value 25.00 percent of the times.

Arithmetic mean value of data bytes is 127.5949 (127.5 = random).
Monte Carlo value for Pi is 3.117377770 (error 0.77 percent).
Serial correlation coefficient is 0.002464 (totally uncorrelated = 0.0).

И сконвертировал её в картинку:

Code:

pi@raspberrypi ~/bmp $ dd if=out.bin bs=1024 count=64 of=random.bin
64+0 records in
64+0 records out
65536 bytes (66 kB) copied, 0.0039159 s, 16.7 MB/s
pi@raspberrypi ~/bmp $ cat random.bin | convert -depth 8 -size 320x200+0 gray:- out.png
convert.im6: unexpected end-of-file `-': No such file or directory @ error/gray.c/ReadGRAYImage/207.
pi@raspberrypi ~/bmp $

Ругается, но результат выплевывает:

[Balthazar]

В виду того, что дефолтное ядро не позволяет мерить время с достаточной точностью, подправил чуть-чуть под себя:

https://github.com/CryptoManiac/rng/blob/master/rng.c

Оно понятно, что броадкомовскому таймеру в общем случае доверять мы не можем, но для тестов без пересборки ядра вполне пригодно.

P.S. Хотя, провести аудит таймера намного проще, чем ГСЧ... В случае таймера достаточно сравнения результатов для двух разных железок, с ГСЧ такой прием невозможен.

[Balthazar]

велосипедисты, про  /dev/random не слышали?

смешно, шутку оценил 

Шутка была бы смешной, если бы не была грустной:

$ dd if=/dev/urandom bs=1 count=100000 | ent
Entropy = 7.998566 bits per byte.

Optimum compression would reduce the size
of this 100000 byte file by 0 percent.

Chi square distribution for 100000 samples is 198.79, and randomly
would exceed this value 99.50 percent of the times.

Arithmetic mean value of data bytes is 127.5079 (127.5 = random).
Monte Carlo value for Pi is 3.134045362 (error 0.24 percent).
Serial correlation coefficient is 0.005217 (totally uncorrelated = 0.0).
100000+0 records in
100000+0 records out
100000 bytes (100 kB) copied, 7.71541 s, 13.0 kB/s
$
$ dd if=/dev/urandom bs=1 count=100000 | ent
Entropy = 7.998009 bits per byte.

Optimum compression would reduce the size
of this 100000 byte file by 0 percent.

Chi square distribution for 100000 samples is 275.81, and randomly
would exceed this value 25.00 percent of the times.

Arithmetic mean value of data bytes is 127.2780 (127.5 = random).
Monte Carlo value for Pi is 3.146525861 (error 0.16 percent).
Serial correlation coefficient is 0.001174 (totally uncorrelated = 0.0).
100000+0 records in
100000+0 records out
100000 bytes (100 kB) copied, 7.73171 s, 12.9 kB/s
$
$ dd if=/dev/urandom bs=1 count=100000 | ent
Entropy = 7.998428 bits per byte.

Optimum compression would reduce the size
of this 100000 byte file by 0 percent.

Chi square distribution for 100000 samples is 216.93, and randomly
would exceed this value 95.00 percent of the times.

Arithmetic mean value of data bytes is 127.2716 (127.5 = random).
Monte Carlo value for Pi is 3.133085323 (error 0.27 percent).
Serial correlation coefficient is -0.000920 (totally uncorrelated = 0.0).
100000+0 records in
100000+0 records out
100000 bytes (100 kB) copied, 7.81786 s, 12.8 kB/s

Просто 4 запуска подряд, и лишь в один из них получился приличный результат по Chi²:

Entropy = 7.998072 bits per byte.

Optimum compression would reduce the size
of this 100000 byte file by 0 percent.

Chi square distribution for 100000 samples is 268.13, and randomly
would exceed this value 50.00 percent of the times.

Arithmetic mean value of data bytes is 127.2684 (127.5 = random).
Monte Carlo value for Pi is 3.134525381 (error 0.22 percent).
Serial correlation coefficient is 0.000859 (totally uncorrelated = 0.0).
100000+0 records in
100000+0 records out
100000 bytes (100 kB) copied, 7.86818 s, 12.7 kB/s

 

[Pivo]

ГСЧ с помощью зомбоящика без антенны.

[needbmw]

ГСЧ с помощью зомбоящика без антенны.

...будет похож на ГСЧ пока сосед сверлить рядом не начнет 

[Balthazar]

Небольшой апдейт:



Все-таки, крокодилы и разъемы смотрятся эргономичнее. Ну а КП501А, благодаря охрененному входному сопротивлению, позволил выкинуть входные резисторы.

Проверка после апдейта:



Вроде все более чем прилично, однако тест проваливаем:

Code:

Entropy = 7.999279 bits per byte.

Optimum compression would reduce the size
of this 410000 byte file by 0 percent.

Chi square distribution for 410000 samples is 410.47, and randomly
would exceed this value 0.01 percent of the times.

Arithmetic mean value of data bytes is 128.4058 (127.5 = random).
Monte Carlo value for Pi is 3.121829863 (error 0.63 percent).
Serial correlation coefficient is 0.000703 (totally uncorrelated = 0.0).

Исходный набор байтов: https://docs.google.com/file/d/0B4cZ4tPn0KAtNmxzd2VuNkVOeUU/edit

На осциллографе всё в порядке, никаких неожиданностей:



Будем разбираться, ну и в процессе делаю демон для сброса генерируемой энтропии в общесистемный пул.

Между тем, следующий этап - сгенерировать картинку с разрешением 1280х1280.