GM/T 0005-2021 随机性检测规范

ICS35.030

CCSL80

中华人民共和国密码行业标准

/—

GMT00052021

代替/—

GMT00052012

随机性检测规范

Randomnesstestsecification

p

2021-10-18发布2022-05-01实施

国家密码管理局发布

/—

GMT00052021

目次

前言…………………………Ⅰ

1范围………………………1

2规范性引用文件…………………………1

3术语和定义………………1

4符号………………………2

5随机性检测方法…………………………3

5.1单比特频数检测方法………………3

5.2块内频数检测方法…………………3

5.3扑克检测方法………………………4

5.4重叠子序列检测方法………………4

5.5游程总数检测方法…………………5

5.6游程分布检测方法…………………6

5.7块内最大游程检测方法……………6

5.8二元推导检测方法…………………7

5.9自相关检测方法……………………8

5.10矩阵秩检测方法……………………8

5.11累加和检测方法……………………9

5.12近似熵检测方法……………………9

5.13线性复杂度检测方法……………10

5.14Maurer通用统计检测方法………………………11

5.15离散傅立叶检测方法……………12

6随机性检测判定…………………………12

6.1概述…………………12

6.2样本通过率判定……………………13

6.3样本分布均匀性判定………………13

6.4随机性检测结果判定………………13

()…………………

附录规范性样本长度及检测设置

A14

()………………………

附录资料性随机性检测原理

B16

()…………………

附录资料性随机性检测结果示例

C23

/—

GMT00052021

前言

本文件依据/—给出的规则起草。

GBT1.12020

/—《》,,

本文件代替GMT00052012随机性检测规范对随机性检测进行规范为二元序列的随机性

。/—,:

检测工作提供科学依据与GMT00052012相比除编辑性修改外主要技术变化如下

)“”“

a本文件适用范围由适用于对随机数发生器产生的二元序列的随机性检测改为适用于对二

”();

元序列的随机性检测见第章和年版的第章

120121

)“”、“”、“”“”

删除了随机数发生器值游程的术语以及单比特频数检测等个检测项的术语

bP15

(),“”();

定义见年版的第章新增了术语样本集见

201223.6

)、_(),、_

修改了符号的说明见第章和年版的第章增加了符号的

cαPvalue420123αQvalue

T

();

说明见第章

4

)“”,“”,、、

d删除了二元序列的检测章节新增随机性检测方法章节分别从概述检测步骤结果判定

,_(

对项检测方法进行展开说明其中每项检测方法的检测步骤中均增加的计算见

15Qvalue

第章和年版的第章);

520124

)“”,“”,、

e删除了随机数发生器的检测章节新增随机性检测判定章节分别从概述样本通过率判

、、,_

定样本分布均匀性判定随机性检测结果判定进行说明其中增加了对Qvalue的样本分布

[)];

均匀性判定要求见第章和年版的第章

620125

)();

修改游程分布检测方法中的统计值构造方法见和年版的

f5.6.220124.4.7

)“”();

块内最大游程检测方法新增块内最大游程检测模式见

g05.7

)();

h累加和检测方法新增后向累加和检测模式见5.11

)“”();

i删除随机性检测参数设置表见2012年版的表B.1

)(、、);

j新增三种样本长度及检测设置表见附表A.1A.2A.3

)“”();

k删除随机性检测结果分析表见2012年版的附录C

)();

随机性检测原理调整为附录见附录及年版的附录

lBB2012A

)();

修改块内最大游程的取值见附表及年版的附表

mπB.42012A.3

i

)()。

n新增随机性检测结果示例见附录C

。。

请注意本文件的某些内容可能涉及专利本文件的发布机构不承担识别这些专利的责任

。、。

本文件的附录是规范性附录本标准的附录附录是资料性附录

ABC

本文件由密码行业标准化技术委员会提出并归口。

:、、

本文件起草单位国家密码管理局商用密码检测中心中国科学院软件研究所中国科学院信息工

、、。

程研究所北京宏思电子技术有限责任公司浙江大学

:、、、、、、、、、、

本文件主要起草人罗鹏毛颖颖陈华范丽敏马原李亚威张文婧沈海斌陈美会朱少峰

、。

张贺朱双怡

本文件的历次版本发布情况为:

———/—。

GMT00052012

Ⅰ

/—

GMT00052021

随机性检测规范

1范围

本文件规定了适用于二元序列的随机性检测指标和检测方法。

2规范性引用文件

本文件没有规范性引用文件。

3术语和定义

下列术语和定义适用于本文件。

3.1

二元序列binarseuence

yq

“”“”。

由和组成的比特串

01

:,。

注如无特别说明本文件所指的序列均为二元序列

3.2

随机性假设randomnesshothesis

yp

,,,。

对二元序列做随机性检测时首先假设该序列是随机的这个假设称为原假设或零假设记为H0

,,,。

与原假设相反的假设即这个序列是不随机的称为备择假设记为Hα

3.3

随机性检测randomnesstest

,。

用于二元序列检测的一个函数或过程可以通过它来判断是否接受随机性原假设

3.4

显著性水平sinificancelevel

g

随机性检测中错误地判断随机序列为非随机序列的概率。

3.5

样本samle

p

用于随机性检测的二元序列。

3.6

样本集samlerou

pgp

多个样本的集合。

3.7

样本长度samlelenth

pg

样本的比特个数。

3.8

样本数量samlesize

p

样本集中的样本个数。

1