ソリトン・ランダム・ジェネレータ(SRG-SDK)

– NIST SP800-22 passed the test 

NIST SP800-22検定済、10の27000乗の超長周期乱数発生装置を活用するSDK

特許4351731の超長周期の乱数発生装置内蔵
・乱数生成速度秒速16Gbps
・NISTSP800-22クリアの高品質

redbtn.gifアライアンスパートナー募集中
redbtn.gifNIST SP800-22 Ver2.0 Win版バイナリ配布開始

SRG-SDKは高品質の乱数を提供するSDKです。10の27000乗の周期を持つ乱数でワンタイムパッド(無限乱数式)で、簡単に利用できるようになりま す。高品質のモンテカルロ法に、暗号化セキュリティに提供します。評価用のフリーウェアを公開中。

  • SRG-SDK
  • SRG-SDK Prime
  • 「People無限暗号」SRG-SDK Primeを使用した暗号化フリーウェア

乱数の分布図の比較。標準的な乱数とSRGの比較

乱数の分布図の比較。標準的な乱数とSRGの比較

日本特許4351731
アメリカ特許番号US 8,510,359 B2

1.乱数の性能

乱数の性能は速度、乱数の品質、周期で表します。

速度

【Speed】

SRGの乱数生成速度はCore i7-4790(3.6GHz)でCPU負荷率100%の時に16GBPSと高速です。

 

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【乱数の品質】

文字道理に不規則な数字が出る性質です。SRGはアメリカ政府が配布している乱数検定ソフトNIST SP800-22の定めるガイドラインである10ファイルを検査して8ファイル以上が合格する基準をクリアしています。実際には100ファイル検定して87ファイル合格。NIST SP800-22の検定基準を楽々クリアしています。

cycle

【乱数の周期】

SRGは10の27000乗という超長周期を持ちます。

 

 

2.乱数の種類

■乱数の種類


image_detail

 長所短所備考
真性乱数実際にサイコロに相当する装置を動かしている再現性がない。特別なハードが必要サイコロに相当する装置の偏わりで品質が決まる
擬似乱数再現性がある。およびハード不要アルゴリズムによる性能がピンきり 

 

SRGの構造

SRGの構造

■SRGは真性乱数と擬似乱数の性質を備えます
SRGはコンピュータ上に実際にサイコロを作りこれを回して乱数を生成しています。このサイコロはソフトウェアで実現できるよう一次元の条件で作動する特殊なものです。このため真性乱数の性質を備えています。

 

3.良い乱数・悪い乱数

現在一般的に使用されている乱数は線形合同法(Linear congruential generators, LCGs)が一般的です。
線形合同法とSRGの性能を比較します。X, Y, Zとなる乱数を3つ取り出し、X,Y,Z座標に点描します。
擬似乱数発生装置はシード(種)と呼ぶ乱数の初期設定を決めてから乱数を生成します。文中シードとはこれのことです。

3.1. 一組のX,Y,Zを出す時に先頭でシードを指定した時
 線形合同法(Linear congruential generators, LCGs)は規則性が表面化しています。

vs1A

3.2.乱数を一つ出すごとに異なるシードを指定した時
 今度は各シードを指定して最初の一つ目の乱数でプロットします。
 これより線形合同法(Linear congruential generators, LCGs)はどんなシードを指定しても最初の一つ目は似通った同じ乱数が出る個とが判ります。

vs1B

3.3.乱数を一つ出すごとに異なるシードを指定して1001個の乱数を生成する。10001個目を取る場合
 今度は一つのシードを指定してから1000個の乱数を空読みし1001個目の乱数でプロットします。
 3.2.とだいたい同じ結果が出ました。線形合同法(Linear congruential generators, LCGs)では一つのシードから生み出した数列は一見乱数に見えます。ですが各シードごとには乱数性がなくだいたい同じ乱数を生成を確認できます。

vs1C

このように悪い乱数は一見乱数性があるように見えるが異なる角度から見ると規則性が現れると言えます。
テストデータとC言語のサンプルプログラムを公開します。追試をしたい方は利用ください。 —> test_data.zip
線形合同法はマイクロソフトの開発環境VidualStuido2008の標準ライブラリを利用しました。

 

SRG-SDKラインナップ

  RG-SDKシリーズはNIST SP800-22全項目クリアの高品質の乱数発生装置を内蔵する、サーブレットやアプリケーションの保存ファイルの暗号 化・復号化に特化したSDKです用途に応じて複数の製品があります。
なお、NIST SP800-22の検定結果は文末にございます。

基本コンポーネント

 

SRG-SDK ・・・ファイル暗号化操作SDK

SRG-SDK Prime ・・・汎用乱数生成SDK

NIST SP800-22 関連 ・・・SRG-SDKのNIST sp800-22の測定データ、NIST SP800-22検定プログラムの再配布をしています。

応用コンポーネント/フリーウェア

People無限暗号 ・・・SRG-SDKを使用した暗号用フリーウェア

CrystalDiskMark21+SRG27 ・・・ディスクベンチマークソフト

KeePass Password Safe+SRG27 ・・・SRG-SDKを使用したフリーIDのパスワードマネージャ

 

 

SRG-SDK・・・ファイル暗号化操作SDK

SRGはファイルの暗号化を可能な限り簡単に行うように特化したスペシャル版です。
fopen,fread,fwrite,fcloseを使用する感覚で自動的に暗号化・復号化を行う便利なSDKです。

pdfマニュアル  

SRG-SDK Free

無償製品です。10の27000乗の乱数を1バイトシード(256個)を使用しファイルを暗号化します。
「SRG-SDK Free」は個人利用限り日本国内での利用について無償で提供いたします。
法人用途の方は評価に限り使用できます。
擬似乱数が必要な全ての方へ贈ります。


対応OS:Windows32bit
希望者はお問い合わせください。

SRG-SDK Standard

32ビット4ギガ(4,294,967,296個)のシードを使用しファイルを暗号化を行います。

対応OS:Windows32bit,Linux
御購入はお問い合わせください。

SRG-SDK Enterprise

9213バイト(10の22000乗)のシードを使用しファイルを暗号化を行います。 対応OS:Windows, Linux
御購入はお問い合わせください。

 

SRG-SDK Prime・・・汎用乱数生成SDK

 C言語標準のrand(),srand()の上位互換の関数を提供します。
オンメモリにて肌理の細かい乱数生成および暗号化の関数を提供します。
また、スペシャル版としてCの標準ライブラリ互換暗号環境のEnvironment版もあります。

pdfマニュアル   

SRG-SDK Prime  Free

βテスターのフリーウェアです。
C言語標準のrand(),srand()の上位互換の関数を提供します。
シードは一般的な32ビットに制限しています。上位版と異なりシングルスレッド、シングルタスクで動作します。 個人利用限り日本国内での利用について無償で提供いたします。
法人用途の方は評価に限り使用できます。
対応OS:Windows32bit
御購入はお問い合わせください。
 

SRG-SDK Prime Standard

32ビット4ギガ(4,294,967,296個)のシードを使用し、C言語標準のrand(),srand()の上位互換の関数を提供します。
オンメモリにて肌理の細かい乱数生成および暗号化の関数を提供します。
マルチタスク、マルチスレッドに対応し同時に複数の乱数を生成します。

対応OS:Windows32bit(Linux版はお問い合わせ下さい)
御購入はお問い合わせください。

SRG-SDK Prme Enterprise

 SRG-SDK Primeの最上位版です。全機能を提供します。10の27000乗の周期とシードを持ちます。
 C言語標準のrand(),srand()の上位互換の関数を提供します。
オンメモリにて肌理の細かい乱数生成および暗号化の関数を提供します。
マルチタスク、マルチスレッドに対応し同時に複数の乱数を生成します。 対応

SRG-SDK Prime Environment

ファイル以外のデータも暗号化・復号化できるモデルです。
C言語のスタンダードライブラリとして提供します。本ライブラリをリンクし、クライアントのソフトを再コンパイルしてください。以後クライアントソフトの保存するディスクデータを暗号により保護します。 ※受注生産品です。お問い合わせはこちら   
People無限暗号・・・SRG-SDK Prime Enterpriseを使用した暗号用フリーウェア メールに添付するファイルを簡単に暗号化したい時などに使用します。個人で利用できるお手軽な暗号アプリです。
無限乱数式(ワンタイムパッド)あるいはバーナム暗号と呼ぶ方式を採用しており極めて堅牢な暗号化を提供します。
本ソフトは「SRG-SDK Prime」を使用して開発しました。
アイコンにドラッグ&ドロップするだけで暗号化し、また復号します。
本ソフトは個人の方に限りフリーウェアとして配布するものです。
企業で使用を希望する場合はご連絡ください。国防・政府での利用は無償提供の可能性があります。ご連絡ください。 pdfマニュアル People無限暗号公式サイト  ◆People無限暗号 ダウンロードはこちらから(アンケートにお答え頂く必要があります。)

 

NIST SP800-22 関連 ・・・SRG-SDKのNIST SP800-22の測定データと、NIST SP800-22検定プログラムの再配布をしています。

SRG-SDK測定データ   NIST SP800-22 グラフデータ(pdf)
SRG-SDK測定データ  NIST SP800-22 10ファイル測定Reportデータ(zip)
SRG-SDKテストプログラム NIST SP800-22 追試用1Gビット乱数生成プログラム(要アンケート)

★再配布 NIST SP800-22検定プログラム NIST SP800-22 Ver2.0 (要アンケート)

★(株)エンフォースデバイスにInifinity-システム暗号という名称でOEM供給したものが、独立行政法人カオスウェアより良い評価を受けました。
http://www.chaosware.com/ransure/pdf/ransure2.pdf

※2008年9月時点で(株)エンフォースデバイスへの供給は停止しました。

 

 

◆お問い合わせ

全てのラインナップとフリーウェアについて、販売パートナー、開発パートナー、産業向けのOEM供給先を広く求めています。詳しくは こちらから

◆アマゾンの暗号関連書籍リスト

ご参考までに、アマゾンさんで入手可能な書籍をリストアップしてみました。お役に立てば幸いです。こちらです 。