윈도우 운영체제의 시간 종속 잡음원에 대한 엔트로피 평가 방법 연구
A Study on the Entropy Evaluation Method for Time-Dependent Noise Sources of Windows Operating System and It’s Applications
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초록
현대 암호 시스템과 암호모듈의 필수적 요소인 난수발생기의 안전성을 평가하는 방법으로 잡음원에 대한 엔트로피 평가 방법이 있다. 국외 주요 엔트로피 평가 방법은 소프트웨어 잡음원보다 하드웨어 잡음원에 적용하는 것이 더적합하고, 소프트웨어 잡음원별 엔트로피에 대한 정량적인 평가의 어려움이 있다. 본 논문에서는 소프트웨어 잡음원의 특징을 고려하여 소프트웨어 잡음원에 적합한 엔트로피 평가 방법을 제안하고자 한다. 윈도우 운영체제의 소프트웨어 잡음원 중에서 시간 종속 잡음원을 분석 대상으로 선정하고, 각 잡음원의 특성을 고려하여 휴리스틱(heuristic) 분석과 실험적 분석을 진행한다. 이를 기반으로 하여 시간 종속 잡음원에 대한 엔트로피 평가 방법으로잡음원 수집 방법과 최소 엔트로피 추정 방법을 제안한다. 그리고 미국 NIST의 SP 800-90B에 기술된Conditioning Component에 제안하는 평가 방법을 활용하는 방법을 제시한다.
Abstract
The entropy evaluation method for noise sources is one of the evaluation methods for the random number generator thatis the essential element of modern cryptographic systems and cryptographic modules. The primary entropy evaluationmethods outside of the country are more suitable to apply to hardware noise sources than software noise sources, and thereis a difficulty in quantitative evaluation of entropy by software noise source. In this paper, we propose an entropyevaluation method that is suitable for software noise sources, considering characteristics of software noise sources. We selecttime-dependent noise sources that are software noise sources of Windows OS, and the heuristic analysis and experimentalanalysis are performed considering the characteristics of each time-dependent noise source. Based on these analyses, wepropose an entropy harvest method from the noise source and the min-entropy estimation method as the entropy evaluationmethod for time-dependent noise sources. We also show how to use our entropy evaluation method in the ConditioningComponent described in SP 800-90B of NIST(USA).
참고문헌 (10)
- Recommendation for the Entropy Sources Used for Random Bit Generation, NIST Special Publication 800-90B, "M.S. Turan", ~ (2018)
- Sang Yun Han, "Entropy Evaluation Algorithms for Noise Sources in Software Environments, TTAK.KO-12.0306", R1, 2018
- Yewon Kim, "A study on the Entropy Analysis for Time-Dependent Noise Sources and the Parallel Implementation of the Randomness Tests", pp.2017
- NIST, "Implementation Guidance for FIPS 140-2 and the Cryptographic Module Validation Program" (2018)
- "Windows 10 API sets"[URL]
- Yewon Kim, "A study on an estimation method for noise sources related to time of Windows operating system", Conference on Information Security and Cryptography 2016 Winter (2016)
- Secure Hash Standard (SHS), FIPS PUB 180-4, "NIST", ~ (2012)
- W. Killmann, "A Proposal for : Functionally classes and evaluation methodology for true (physical) random number generators" (2001)
- ISO, "Information technology -- Security techniques -- Test and analysis methods for random bit generators within ISO", IEC 19790 and ISO, IEC DIS 20543, 2018[DOI]
- Recommendation for the Entropy Sources Used for Random Bit Generation(Second DRAFT), NIST Special Publication 800-90B, "M.S. Turan", ~ (2016)