คุณช่วยอธิบายการประมาณค่าเอนโทรปีที่ใช้ใน random.c ได้ไหม

/dev/randomใช้การกำหนดเวลาของเคอร์เนล interupts เพื่อเพิ่มไปยังกลุ่มเอนโทรปี entropy_countปริมาณของเอนโทรปีในสระว่ายน้ำที่มีการติดตามในชื่อตัวแปร

random.cนี่คือข้อมูลที่เกี่ยวข้องของรหัสจาก เพราะมันหมายถึงเวลา (jiffies ฉันคิด) ระหว่างสอง interupts สุดท้ายในตัวแปรและความแตกต่างในสันดอนเป็นdeltadelta2

delta = time - state->last_time;
state->last_time = time;

delta2 = delta - state->last_delta;
state->last_delta = delta;

if (delta < 0) delta = -delta;
if (delta2 < 0) delta2 = -delta2;
delta = MIN(delta, delta2) >> 1;
for (nbits = 0; delta; nbits++)
  delta >>= 1;

r->entropy_count += nbits;

/* Prevent overflow */
if (r->entropy_count > POOLBITS)
  r->entropy_count = POOLBITS;

ดูเหมือนว่าการประมาณค่าของเอนโทรปีที่เพิ่มเข้ามานั้นเป็นพื้น (ไม่ใช่เพดานเพราะบิตเริ่มต้นก่อนห่วง) ของฐาน 2 ลอการิทึมของเดลต้า สิ่งนี้ทำให้เกิดความรู้สึกเป็นสัญชาตญาณแม้ว่าฉันจะไม่แน่ใจว่าจำเป็นต้องใช้สมมติฐานใดบ้างเพื่อทำให้ถูกต้องอย่างเป็นทางการ

ดังนั้นคำถามแรกของฉันคือ"อะไรคือเหตุผลที่อยู่เบื้องหลังการประมาณการนี้"

delta = MIN(delta, delta2) ...คำถามที่สองของฉันเป็นเรื่องเกี่ยวกับ สิ่งนี้ทำอะไร เหตุใดจึงใช้เดลต้าขั้นต่ำนี้และอันสุดท้าย ฉันไม่รู้ว่านี่ควรจะทำอะไร - บางทีมันอาจทำให้การประมาณการดีขึ้นหรืออาจจะอนุรักษ์มากกว่าเดิม

แก้ไข:ฉันพบกระดาษที่ระบุค่าประมาณแต่มันก็ไม่ได้ให้เหตุผลที่สมเหตุสมผล (แม้ว่ามันจะร่างเงื่อนไขที่ไม่เป็นทางการบางอย่างที่ตัวประมาณควรตรงตาม)

แหล่งข้อมูลอื่น ๆ ที่เกิดขึ้นในความคิดเห็น:

• Wikipedia ใน/dev/randomและ/dev/urandom
• กระดาษที่พยายามอธิบาย (ฉันไม่แน่ใจเกี่ยวกับมันดูความคิดเห็น)
• บล็อกโพสต์เกี่ยว/dev/randomกับความคิดเห็นจากคนที่เขียนโค้ดข้างต้น
• secutity.SE ตอบเกี่ยวกับกลุ่ม/dev/randomเอนโทรปี

delta2ไม่ได้ก่อนหน้านี้deltaแต่ความแตกต่างdeltaระหว่างสองค่าต่อเนื่องของ มันเป็นอนุพันธ์ชนิดหนึ่ง: ถ้าdeltaวัดความเร็วdelta2คือความเร่ง

แนวคิดที่ใช้งานง่ายที่อยู่เบื้องหลังการประมาณการนั้นคือการขัดจังหวะเกิดขึ้นในช่วงเวลาสุ่มมากหรือน้อยซึ่งถูกกำหนดโดยเหตุการณ์ที่ไม่สามารถคาดการณ์ได้จากโลกทางกายภาพ (เช่นการกดปุ่มหรือการมาถึงของแพ็กเก็ตเครือข่าย) ความล่าช้าที่นานขึ้นเหตุการณ์ที่คาดเดาไม่ได้จะเกี่ยวข้องมากขึ้น อย่างไรก็ตามมีระบบทางกายภาพที่ไฟขัดจังหวะในอัตราคงที่; delta2วัดเป็นกลไกการป้องกันซึ่งตรวจจับเหตุการณ์ที่เกิดขึ้นดังกล่าว (ถ้าขัดจังหวะเกิดขึ้นในช่วงเวลาที่คงที่จึงสามารถคาดเดาได้เด็ดทั้งหมดdeltaจะมีค่าเท่ากันจึงdelta2จะเป็นศูนย์)

ฉันพูดว่า "หยั่งรู้" และไม่มีอะไรจะพูดมากไปกว่านี้อีกแล้ว ในความเป็นจริงในโมเดล "เหตุการณ์ทางกายภาพแบบสุ่ม" การนับบิตนั้นผิด ถ้าเป็นเหตุการณ์ที่เกิดขึ้นกับฮาร์ดแวร์น่าจะเป็นหน้าสำหรับแต่ละหน่วยเวลาและคุณจะได้รับความล่าช้าแสดงมากกว่าnบิตแล้วผลงานของเอนโทรปีควรจะคิดเป็นn / 2บิตไม่nบิต แต่เรารู้ว่าในความเป็นจริงเหตุการณ์ทางกายภาพจะไม่เกิดขึ้นในช่วงเวลาสุ่ม delta2กลไกการยอมรับเป็นอย่างมาก

ดังนั้นในทางปฏิบัติ "ประมาณการเอนโทรปี" เป็นว่าที่: การประมาณการ ค่าความปลอดภัยของมันไม่ได้มาจากเหตุผลที่สมเหตุสมผลและมีเหตุผลทางคณิตศาสตร์ แต่มาจากแหล่งความปลอดภัยตามปกติ: ไม่มีใครดูเหมือนจะพบวิธีที่จะใช้มันในทางที่ผิด (ยัง)

หน้านี้เขียนโดยคนที่เบื่อกับตำนานเกี่ยวกับ/dev/randomและตัวประมาณค่าเอนโทรปีและฉันคิดว่ามันอธิบายสิ่งต่าง ๆ ได้ดีโดยมีรายละเอียดเพียงพอ เป็นสิ่งสำคัญที่จะต้องมีแนวคิดพื้นฐานที่ถูกต้องเมื่อต้องรับมือกับ RNG