В работе рассматривается задача оценки энтропии Шеннона бинарных последовательностей, в том числе выходных состояний преобразователя биометрия — код, генерирующего уникальные 256-разрядные коды. Прямое вычисление энтропии такой разрядности связано с экспоненциальным ростом вычислительной сложности. Для преодоления данной проблемы предлагается блочный метод, заключающийся в разбиении последовательности на блоки фиксированной длины. Проведенные численные эксперименты демонстрируют, что при использовании 7-битных блоков достигается оптимальное соотношение между точностью аппроксимации и быстродействием, что позволяет минимизировать суммарную ошибку аппроксимации энтропии и снизить вычислительные затраты.
< ... >
The paper considers the problem of estimating the Shannon entropy of binary sequences, including the output states of a biometric-code converter generating unique 256-bit codes. Direct calculation of the entropy of such a bit depth is associated with an exponential increase in computational complexity. To overcome this problem, a block method is proposed, which consists in dividing the sequence into blocks of a fixed length. The numerical experiments demonstrate that when using 7-bit blocks, an optimal ratio between the accuracy of approximation and speed is achieved, which allows minimizing the total error in entropy approximation and reducing computational costs.
Keywords:
block method, Shannon entropy, biometrics, computational complexity, correlation analysis, optimization
Полную версию статьи смотрите на страницах журнала «Защита информации. Инсайд»
