ICS 35.030
GM
CCS L 80
中华人民共和国密码行业标准
GM/T 0005—2021
代替GM/T 0005—2012
随机性检测规范
Randomness test specification
2021-10-18发布
2022-05-01实施
国家密码管理局 发布
GM/T 0005-2021
目次
前言 ………………………………………………………………………………………………………………I
1 范围……………………………………………………………………………………………………………1
2 规范性引用文件…………………………………………………………………………………………1
3 术语和定义 …………………………………………………………………………………………………1
4 符号…………………………………………………………………………………………………………2
5 随机性检测方法……………………………………………………………………………………………3
5.1 单比特频数检测方法 ……………………………………………………………………………………3
5.2 块内频数检测方法 ………………………………………………………………………………………3
5.3 扑克检测方法…………………………………………………………………………………………4
5.4 重叠子序列检测方法 …………………………………………………………………………………………4
5.5 游程总数检测方法 ……………………………………………………………………………………5
5.6 游程分布检测方法……………………………………………………………………………………………6
5.7 块内最大游程检测方法 ………………………………………………………………………………6
5.8 二元推导检测方法 ………………………………………………………………………………………7
5.9 自相关检测方法 …………………………………………………………………………………………8
5.10 矩阵秩检测方法…………………………………………………………………………………………8
5.11 累加和检测方法………………………………………………………………………………………9
5.12 近似熵检测方法…………………………………………………………………………………………9
5.13 线性复杂度检测方法 ……………………………………………………………………………10
5.14 Maurer通用统计检测方法 ………………………………………………………………………11
5.15 离散傅立叶检测方法 …………………………………………………………………………………12
6 随机性检测判定……………………………………………………………………………………………12
6.1 概述………………………………………………………………………………………………………12
6.2 样本通过率判定………………………………………………………………………………………13
6.3 样本分布均匀性判定…………………………………………………………………………………13
6.4 随机性检测结果判定…………………………………………………………………………………13
附录 A(规范性)样本长度及检测设置…………………………………………………………………14
附录B(资料性)随机性检测原理………………………………………………………………………16
附录C(资料性) 随机性检测结果示例……………………………………………………………………23
GM/T 0005—2021
随机性检测规范
1 范围
本文件规定了适用于二元序列的随机性检测指标和检测方法。
2 规范性引用文件
本文件没有规范性引用文件。
3 术语和定义
下列术语和定义适用于本文件。
3.1
二元序列 binary sequence由“0”和“1”组成的比特串。注：如无特别说明，本文件所指的序列均为二元序列。
3.2
随机性假设 randomness hypothesis
对二元序列做随机性检测时，首先假设该序列是随机的，这个假设称为原假设或零假设，记为Ho。与原假设相反的假设，即这个序列是不随机的，称为备择假设，记为H。。
3.3
随机性检测 randomness test用于二元序列检测的一个函数或过程，可以通过它来判断是否接受随机性原假设。
3.4
显著性水平 significance level随机性检测中错误地判断随机序列为非随机序列的概率。
3.5
样本 sample
用于随机性检测的二元序列。
3.6
样本集 sample group
多个样本的集合。
3.7
样本长度 sample length
样本的比特个数。
3.8
样本数量sample size
样本集中的样本个数。