Given k,n £ N, x0 £ S = {1,... ,n}, and f : S ^ S, define xi+1 = fk(xj) for every i £ {0,1,...} and Туk(x0) as the least integer i such that fk(xj) = Xj for some j, j < i. For the local probability Р {Туk (x0) = z} and for the distribution function FTfk (x0) (z), the following estimates are obtained. If kz < n, then P {rfk Ы=4 > - £ e-(l+m) m2 + y: Г2 1-1-r + k - m> 1, m>1, Г + k \ V - (m,k) (m,k) { } 1 (m-1)2 1 (r-1)2 / / Г \ k p {Tfk (xo) = z} <- E e-^ + E -e-^ 1 - 1 - - n m> 1, m> 1, r \ v n/ m,. - 1 ) k. If k2z ^ n, then (m, k) 1 E e-(1+m)m2 + Л - E e-(1+n) n m^1, V J - m>1, _m_<z (m,k) <Z (m,k) (r-1)2 { } 1 ( m- 1)2 k < P{ Tf k (xo) = z}<- E e ^ + - E e" k n m> 1, n m> 1, 256 and more). Also, if kz ^ л/-, then r / r (m + r)\ _(1+m)m2 r + 1 (m-1 E - 1 - ^-- e (1+nbn f(xo)(z) < E -e 2n г>1, - V 2- J fk ( 0) m>1, - (m,k) ^ (m,k) where r = m + ( z - , m,. ) k. In some cases, the obtained results allow to estimate (m, k) the allowable period of usage of the encryption keys generated by iterative algorithms and to build criteria for quality assessment of random sequences.
Download file
Counter downloads: 128
- Title On estimations of distribution of the length of aperiodicity segment in the graph of k-fold iteration of uniform random mapping
- Headline On estimations of distribution of the length of aperiodicity segment in the graph of k-fold iteration of uniform random mapping
- Publesher
Tomsk State University
- Issue Prikladnaya Diskretnaya Matematika - Applied Discrete Mathematics 42
- Date:
- DOI 10.17223/20710410/42/1
Keywords
равновероятное случайное отображение, итерация случайного отображения, граф отображения, отрезок апериодичности, локальная вероятность, распределение, equiprobable random mapping, iteration of random mapping, graph of a mapping, aperiodicity segment, local probability, distributionAuthors
References
Колчин В. Ф. Случайные отображения. М.: Наука, 1984.
Harris B. Probability distributions related to random mapping // Ann. Math. Statist. 1960. V.31. No. 4. P. 1045-1062.
Dalal A. and Schmutz E. Compositions of random functions on a finite set // Electr. J. Comb. 2002. V.9. No. R26.
Flajolet P. and Odlyzko A. Random mapping statistics // LNCS. 1989. V.434. P. 329-354.
Зубков А. М., Миронкин В. О. Распределение длины отрезка апериодичности в графе k-кратной итерации случайного равновероятного отображения // Математические вопросы криптографии. 2017. Т. 8. №4. С. 63-74.
Миронкин В. О., Михайлов В. Г. О множестве образов k-кратной итерации равновероятного случайного отображения // Математические вопросы криптографии. 2018. Т. 9. №3. С. 99-108.
Миронкин В. О. Исследование свойств и характеристик степени случайного отображения // Обозрение прикладной и промышленной математики. 2014. Т. 21. №1. С. 70-73.
Миронкин В. О. Вероятностные характеристики слоев в графе случайного отображения // Обозрение прикладной и промышленной математики. 2015. Т. 22. №1. С. 80-82.
Миронкин В. О. Совместная вероятность длин отрезков апериодичности двух вершин в графе степени случайного отображения // Обозрение прикладной и промышленной математики. 2015. Т. 22. №4. С. 482-484.
Миронкин В. О. Об особенностях строения графа степени случайного отображения // Обозрение прикладной и промышленной математики. 2016. Т. 23. №1. С. 57-62.
Oechslin P. Making a faster cryptanalytic time-memory trade-off // LNCS. 2003. V. 2729. P. 617-630.
Pilshchikov D. V. Estimation of the characteristics of time-memory-data tradeoff methods via generating functions of the number of particles and the total number of particles in the Galton-Watson process // Математические вопросы криптографии. 2014. Т. 5. №2. С. 103-108.
Pilshchikov D. V. On the limiting mean values in probabilistic models of time-memory-data tradeoff methods // Математические вопросы криптографии. 2015. Т. 6. №2. С. 59-65.
Миронкин В. О. О некоторых вероятностных характеристиках алгоритма выработки ключа «CRYPTOPRO KEY MESHING» // Проблемы информационной безопасности. Компьютерные системы. 2015. №4. С. 140-146.
Токарева Н. Н. Симметричная криптография. Краткий курс: учебное пособие. Новосибирск: Новосиб. гос. ун-т, 2012.
Сачков В. Н. Вероятностные методы в комбинаторном анализе. М.: Наука, 1978.
Зубков А. М., Серов А. А. Совокупность образов подмножества конечного множества при итерациях случайных отображений // Дискретная математика. 2014. Т. 26. №4. С. 43-50.
Пильщиков Д. В. Асимптотическое поведение мощности полного прообраза случайного множества при итерациях отображений конечного множества // Математические вопросы криптографии. 2017. Т. 8. №1. С. 95-106.
On estimations of distribution of the length of aperiodicity segment in the graph of k-fold iteration of uniform random mapping | Prikladnaya Diskretnaya Matematika - Applied Discrete Mathematics. 2018. № 42. DOI: 10.17223/20710410/42/1
Download full-text version
Counter downloads: 540