다음 비트 테스트

Next-bit test

암호학계산 이론에서 다음 비트[1] 테스트는 의사 난수 생성기에 대한 테스트입니다.i가 아닌) 번째 비트를 알고 있는 공격자가 합리적인 계산 능력으로( 1 예측할 수 없는 경우, 일련의 비트가 시퀀스의i(\ 대한 다음 비트 테스트를 통과한다고 합니다.

정확한 설명

P 다항식, { k}(\ SS_ k}) { -bit 긴 시퀀스를 하는 집합 집합이라고 . k \ \ _ { } k 、 Sk \ _ { in in in inutionutionutionutionutionution 분포로 .

이제 다음 비트 테스트를 두 가지 방법으로 정의합니다.

부울 회로식

예측 C { i { C = \ { _ { { i } display C } { } C k displaydisplaydisplaydisplaydisplaydisplaydisplaydisplaydisplaydisplaydisplaydisplaydisplaydisplaydisplaydisplaydisplaydisplaydisplaydisplaydisplaydisplaydisplaydisplaydisplaydisplaydisplaydisplaydisplay displaydisplaydisplaydisplaydisplaydisplaydisplaydisplaydisplaydisplaydisplaydisplaydisplaydisplaydisplaydisplaydisplaydisplaydisplaydisplaydisplaydisplaydisplaydisplaydisplaydisplaydisplaydisplaydisplayk , { p _ { k , }^{ } be、 s s)의의 첫 번째 비트 입력 시, S } s randomly randomly randomly randomly randomly randomly 1 1 1 1 1 + s1 s s s s1 。 예:

예측 컬렉션에 대해 QQ {S k} \{ 다음 비트테스트에 합격했다고 합니다.

확률론적 튜링 기계

확률론적 튜링 기계의 관점에서 다음 비트 테스트를 정의할 수도 있지만, 이 정의는 다소 강력합니다(아들만의 정리 참조).displaystyle { 확률론적 튜링 기계로 하여 다항식 시간에 작동합니다. k {를) M {\를) 하게 할 확률로 합니다.

S { S { \ S = \ { _ { } \ } 모든 Q { \ Q에 대해 완전히 k { k}에 대해 모든 < } { 0에 대해 다음 비트 테스트를 통과했다고 합니다.

야오 테스트의 완전성

다음 비트 테스트는 랜덤 시퀀스에 대한 야오 테스트의 특정 사례이며, 따라서 야오 테스트를 통과하기 위해서는 이 테스트를 통과해야 합니다.그러나 [1]야오밍은 이 또한 충분한 조건을 보였다.

확률론적 튜링 기계의 경우 Adleman이 이미 무작위화를 그의 정리에서 불균일성으로 대체하는 작업을 했기 때문에 우리는 그것을 증명한다.부울 회로의 경우는 (잠재적으로 결정 불가능한 문제를 결정하는 것을 포함하기 때문에) 이 경우에서 도출할 수 없지만, 아들먼의 정리의 증명은 부울 회로의 불균일한 경우에 쉽게 적응할 수 있다.

M{\(를) 다항식 에 실행되는 확률론적 튜링 기계와 같은 확률론적 버전의 Yao 테스트의 구별자로 하여 무한히 k {\ k에 대해 다항식Q(\ Q 존재하도록 .

k, i { 1 + P ( ) S , u , ( ) { R { , i } = \ { s { } \_ { _ { i + 1 \ _ ( ) s \ )으로 i (k )k , k , + M - , , M p , k, , - k , U Q style ( \ )이 표시됩니다 \{{ p ,, + - k {\{ {k}, {k}}, {k} 중 하나 이상입니다

으로 R k의 확률분포 i의 i, displaystyle i 입니다 _ P -(\ P 나머지 비트가 랜덤으로 균일하게 표시될 가능성이 있는 (\{k})의 t비트.다음과 같은 것이 있습니다.

k ( k + k, + ) { \{ k , i}= { } { { ,+ 1 } ( ) ( ) ( k , + ) ( ) ) ( ) 。는) M {M으로 할 수 있습니다.일반성을 잃지 않고 + - i +( ) { {M_overline}이라고 할 수 있습니다.R R 다항식입니다.

이를 통해 다음 비트 테스트를 해결하는 튜링 머신을 구성할 수 있습니다. 시퀀스의첫 번째 비트를 하면 N 이 입력을 l(\l})과 P - - P 랜덤 비트로 채웁니다.균일한 확률그런 다음 M하고 결과가 11)이면 l l 합니다

레퍼런스

  1. ^ a b 앤드류 치치야오트랩도어 기능의 이론과 응용.1982년 제23회 IEEE 컴퓨터 사이언스 기초 심포지엄의 속행.
  2. ^ Manuel BlumSilvio Micali, SIAM J. COMPUT, Vol.13, No.4, 1984년 11월, 암호학적으로 강력한 의사 랜덤 비트 시퀀스를 생성하는 방법