NIST随机性检测方法及应用

NIST对祖冲之算法做随机性检测

随机序列的随机性要好的概率．利用统计值矿求出P-Value，并将P-Value与显著性水平 比较．如果P-Value ，则接受原假设，判断该待测序列通过了该项随机性检测．

作出 2分布的概率密度曲线，如图2-1所示，先求出统计量X，然后计算从X到无穷的积分，将积分结果(即P value)与 进行比较，进而确定拒绝还是接受。本文中讨论的随机性测试即是通过选取的测试统计量来计算P value，将P value作为接受原假设的强度，其含义是：真随机数的随机性比待测序列差的概率。如果其值为1，则是完全真随机的，如果值为0，则是完全非随机的。对于显著性水平 ，如果P value ，那么原假设被接受，序列是随机的；反之被拒绝，序列是非随机的。参数 也即是表2-1中犯第I类错误的概率，一般的， 的取值范围是[0.001,0.01]。

图1 2分布的概率密度曲线及P

value值

美国国家标准与技术研究院（National Institute of Standards and Technology，NIST）直属美国商务部，从事物理、生物和工程方面的基础和应用研究，以及测量技术和测试方法方面的研究，提供标准、标准参考数据及有关服务，在国际上享有很高的声誉。美国国家标

[16]准与技术研究所提供的Special Publication800-22测试包（简称NIST随机性测试）。

NIST测试程序是一个统计包，包括 16 种测试手段。这些测试手段可测试由用作保密随机或者伪随机数发生器的硬件和软件产生的任意长的 2 进制序列的随机性。这些测试手段主要致力于判定可能存在于序列中的多种多样的非随机性。其中一些测试又可以分解成多种子测验。这 16 种测试手段是：

1. 频率检验，

该检验主要是看 0 和 1 在整个序列中所占的比例。检验的目的是确定序列中的 1 和0 数是否与真正的随机序列中的1和 0数近似相同。检验评定1码占1/2，也就是说，在整个序列中0和 1的数目是一样的。其余别的检验手段都是在该检验成立的基础上进行的，并且没有任何证据表明被测序列是不随机的。

2. 块内频数检验，

网址：NIST随机性检测方法及应用 http://c.mxgxt.com/news/view/940293

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