Satunnaisuuden louhinta äänitiedosta
LOPONEN, AKI (2006)
2006
Tietojenkäsittelyoppi - Computer Science
Informaatiotieteiden tiedekunta - Faculty of Information Sciences
This publication is copyrighted. You may download, display and print it for Your own personal use. Commercial use is prohibited.
Hyväksymispäivämäärä
2006-11-24
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/urn:nbn:fi:uta-1-16238
https://urn.fi/urn:nbn:fi:uta-1-16238
Tiivistelmä
Aitojen satunnaislukujen luominen pelkästään tietokoneohjelmistoilla ei ole mahdollista. Deterministiset operaatiot eivät ole satunnaisia, vaan perustuvat aina johonkin kaavaan ja tila-automaattiin. Mikäli kaava (tai automaattia) ei tiedetä, on ohjelmiston näennäisesti satunnaisella tuotoksella kryptografinen vahvuus ollakseen satunnaisluku. Yleensä tila-automaatti kuitenkin on yleisesti tunnettu tai se ainakin saatetaan saada selville, jolloin kryptografisen turvallisuuden kannalta oleellisen asemaan nousee automaatin aloitustila. Aloitustilaa kutsutaan siemenluvuksi, jonka puolestaan on oltava aidosti satunnainen, jotta koko satunnaislukujärjestelmä tuottaisi satunnaisia lukuja.
Tässä tutkielmassa perehdytään siemenlukujen merkitykseen ja saatavuuteen tietokoneohjelmistojen ulkopuolelta. Tutkielmassa esitellään muutamia menetelmiä, joilla ilmiöiden tuottamaa satunnaisuutta voidaan havaita ja louhia. Analogisten ilmiöiden digitalisoinnista ja ilmiöiden luonteista johtuen ilmiöstä taltioiduissa näytteissä usein on heikommin satunnaisia häiriöitä, joiden poistamiseksi on kehitetty louhintamenetelmiä.
Lisäksi kuvataan kokeita, joissa eri lähteistä äänitetyistä ääninäytteistä louhitaan satunnaisuutta muutamalla menetelmällä. Kokeiden tarkoituksena on selvittää lähteiden ja louhijoiden vahvuutta. Satunnaisuuden mittaaminen on ongelmallista, joten käytössä on useita eri analyysimenetelmiä. Hieman paranneltu bittilouhinta radiokohinalle tuntuu tuottavan laadullisesti ja määrällisesti parhaiten satunnaisuutta.
Avainsanat ja -sanonnat: satunnaisuus, satunnaislukugeneraattorit, siemenluku, äänitieto.
CR-luokat: G.3, E.0
Tässä tutkielmassa perehdytään siemenlukujen merkitykseen ja saatavuuteen tietokoneohjelmistojen ulkopuolelta. Tutkielmassa esitellään muutamia menetelmiä, joilla ilmiöiden tuottamaa satunnaisuutta voidaan havaita ja louhia. Analogisten ilmiöiden digitalisoinnista ja ilmiöiden luonteista johtuen ilmiöstä taltioiduissa näytteissä usein on heikommin satunnaisia häiriöitä, joiden poistamiseksi on kehitetty louhintamenetelmiä.
Lisäksi kuvataan kokeita, joissa eri lähteistä äänitetyistä ääninäytteistä louhitaan satunnaisuutta muutamalla menetelmällä. Kokeiden tarkoituksena on selvittää lähteiden ja louhijoiden vahvuutta. Satunnaisuuden mittaaminen on ongelmallista, joten käytössä on useita eri analyysimenetelmiä. Hieman paranneltu bittilouhinta radiokohinalle tuntuu tuottavan laadullisesti ja määrällisesti parhaiten satunnaisuutta.
Avainsanat ja -sanonnat: satunnaisuus, satunnaislukugeneraattorit, siemenluku, äänitieto.
CR-luokat: G.3, E.0