ДОСЛІДЖЕННЯ ТА ТЕСТУВАННЯ ЛЕГКОВАГОВИХ ГЕНЕРАТОРІВ ПСЕВДОВИПАДКОВИХ ЧИСЕЛ ДЛЯ ІНТЕРНЕТУ РЕЧЕЙ

The analysis of random sequences and random number generators is a rather specific task, but one or moreof the numerous test packages can be used to solve it. However, the analysis performed indicates that the existing testingmethods have a number of disadvantages, the solution of which can reduce the prerequisites for testing and improvethe accuracy of the results. The work is devoted to a rather urgent problem - the study of random number generatorsoperating on devices with limited resources, and short-length sequences for randomness. The paper considered theconstruction of a physical model of a lightweight pseudo-random number generator. By using multivariate statisticsas a basis for testing, it is possible to better investigate a sequence for randomness by evaluating several characteristicsof the sequence simultaneously. Tests of multivariate statistics, which are based on the study of occurrences of severalpatterns in a sequence, help to reveal hidden dependencies between data and low-quality generators. The main advantage of these tests is their effectiveness on short sequences, so they solve one of the problems of existing tests, facilitating the prerequisites for testing. The physical model of the IoT generator presented in the work, by its example, provides a broad overview of the factors and limitations that arise in the design of generators. The process of testing and optimizing the generator using tests of multivariate statistics illustrates the suitability of the software package for use and its integral role in creating a quality random number generator, especially for use in IoT devices. The software product that was created in this work can be used to solve a wide range of tasks, as has already been repeatedly noted. One of the most important, and indeed the one that can receive invaluable benefits in the field of application, is cryptography. Анализ случайных последовательностей и генераторов случайных чисел является довольно специфической задачей, но для ее решения может быть использован один или несколько из многочисленных пакетов тестов. Однако, выполненный анализ указывает на то, что существующие методы тестирования имеют ряд недостатков, решение которых может уменьшить предпосылки к тестированию и улучшить точность полученных результатов. Работа посвящена довольно актуальной задачи - исследованию генераторов случайных чисел, работающих на устройствах с ограниченными ресурсами, и последовательностей небольшой длины на случайность. В работе было рассмотрено построение физической модели легковесного генератора псевдослучайных чисел. Использование многомерных статистик в качестве основы для испытаний, позволяет лучше исследовать последовательность на случайность, за счет оценки одновременно нескольких характеристик последовательности. Тесты многомерных статистик, которые основанные на исследовании ждений нескольких шаблонов в последовательность, помогают выявлять скрытые зависимости между данными и некачественные генераторы. Главным преимуществом этих тестов является их эффективность на последовательностях короткой длины, поэтому они решают одну из проблем существующих тестов, облегчая предпосылки к испытаниям. Представленная в работе физическая модель IoT генератора на своем примере предоставляет широкий обзор факторов и ограничений, которые возникают при проектировании генераторов. Процесс тестирования и оптимизации генератора с использованием тестов многомерных статистик иллюстрирует пригодность пакета программ к использованию и его интегральную роль в создании качественного генератора случайных чисел, в особенности для использования в IoT устройствах. Программный продукт, что был создан в этой работе может использоваться для решения широкого спектра задач, как уже и было неоднократно отмечено. Одной из важнейших, и действительно той, что может получить неоценимую пользу сферой применения является криптография.Аналіз випадкових послідовностей та генераторів випадкових чисел є доволі специфічною задачею, але для її вирішення може бути використаний один або декілька з численних пакетів тестів. Однак, виконаний аналіз вказує на те, що існуючі тести мають низку недоліків, вирішення яких може зменшити передумови до тестування та покращити точність отриманих результатів. Робота присвячена доволі актуальній задачі – дослідженню генераторів випадкових чисел, які працюють на пристроях з обмеженими ресурсами, та послідовностей невеликої довжини на випадковість. В роботі було розглянуто побудову фізичної моделі легковагового генератора псевдовипадкових чисел. Використання багатовимірних статистик як основи для випробувань, дозволяє краще дослідити послідовність на випадковість, за рахунок оцінки одночасно декількох характеристик послідовності. Тести багатовимірних статистик засновані на дослідженні входжень шаблонів впослідовність і допомагають виявляти приховані залежності між даними та неякісні генератори. Головною перевагою цих тестів є їх ефективність на послідовностях короткої довжини, тому вони вирішують одну з проблем існуючих тестів, полегшуючи передумови до випробувань. Фізична модель ІоТ генератора представлена в роботі, на своєму прикладі надає широкий огляд факторів та обмежень, що виникають під час проектування генераторів. Процес тестування та оптимізації генератора з використанням тестів багатовимірних статистик ілюструє придатність пакету програм до використання і його інтегральну роль в створенні якісного генератора випадкових чисел, в особливості для використання в ІоТ пристроях. Програмний продукт, що було створено в цій роботі може використовуватися для вирішення широкого спектру задач, як уже і було неодноразово зазначено. Одною з найважливіших, та дійсно тою, що може отримати неоціненну користь сферою застосування є криптографія