Entropy

有哪些適當的工具可用於估計熵?

  • September 14, 2020

這個問題似乎觸及了一個明顯的事實,即 NIST SP 800-90B 不適合估計由不均勻的源產生的熵,儘管是 IID 或非 IID。似乎大多數產生熵的現象並不統一。如果這確實是正確的,那麼自然會想知道有哪些適當的工具可用於估計熵?

澄清。問題是要求像NIST SP 800-90B這樣的工具。有哪些程序可以使用,希望有一個出版物來介紹它?似乎只有NIST SP 800-90B可用。

我假設您指的是物理熵源,而不是莎士比亞之類的。

您可以使用其他地方討論的強大存檔器來採用壓縮方法。但是,這總是會讓您感覺它是否足夠準確?這是一種不常見的方法,儘管它對我有用。

標準方法是簡單地計算 $ H_{\infty} $ 基於數據集中最可能的值。自相關?去掉它。具有諷刺意味的是,您的工具是一個偽隨機數生成器。和ent

有個概念 $ (\epsilon, \tau) $ 每單位時間的熵,其中 $ \epsilon $ 是採樣解析度和 $ \tau $ 是時間樣本滯後。它是這樣的: -

  1. 樣品來源在 $ (\epsilon, \tau^{-1}) $ 每秒。蛋。4 位 @ 10 kSaS。
  2. 使用置換測試對樣本執行 IID 測試。
  3. 如果 sample = IID,執行ent -c並獲取 $ {Pr_{max}} $ .
  4. $ H_{\infty} = -log_2(Pr_{max}) $ . 完畢。
  5. 如果樣品 $ \ne $ IID,減少 $ \epsilon $ 或增加 $ \tau $ . 例如。3 位 @ 5 kSaS。
  6. 轉到 1。

置換測試是 NIST 的 90B 所做的ea_iid。或者自己滾動。或者使用的。該連結有很多 NIST 詳細資訊。界限更嚴格的原因是您自己設置了 IIDness 的構成要素。NIST 使用 p=0.01,而我的慢速測試使用 p=0.1,而不是依賴於壓縮器的感知強度。

不幸的是,您連結到的問題的語言超出了頂部。

主要問題不僅是現實生活來源的非均勻性,而且是非平穩性,而且還必須進行估計,例如“來源的屬性究竟是什麼時候發生變化的?” 給定一個長輸出,然後將我們帶入模型估計、混合模型、貝氏分析,變化是無窮無盡的。

因此,必鬚根據源的結構將模型限制為一組可接受的模型。

另一種可能性是使用隨機提取器,但選擇提取器的參數並設計一個有效的也很棘手。

因此,有些人只是對輸出的連續塊進行異或運算,並在其上使用雜湊函式,而忘記了所有復雜性。

我也想參考你的答案

這裡

@fgrieu 的一個相關問題。就熵估計而言,最重要的基本缺陷與源輸出之間的差異有關。

引用自:https://crypto.stackexchange.com/questions/83894