Geri Dön

Kaos kaynaklı ve ADC tabanlı özgün gerçek rasgele sayı üreteçlerinin tasarım ve gerçeklenmesi

Design and implementation of chaos sourced and ADC based novel true random number generators

  1. Tez No: 457978
  2. Yazar: SELÇUK COŞKUN
  3. Danışmanlar: DOÇ. DR. İHSAN PEHLİVAN
  4. Tez Türü: Doktora
  5. Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Gerçek Rasgele Sayı Üreteci, İstatistiksel Rasgelelik Testleri, NIST Rasgelelik Testi, Kaos, Sürekli Zamanlı Kaotik Sistemler, Mikro denetleyiciler, True Random Number Generator, Statistical Randomness Tests, NIST Statistical Tests, Chaos, Continuous-time Chaotic Systems, Microcontroller
  7. Yıl: 2017
  8. Dil: Türkçe
  9. Üniversite: Sakarya Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Elektronik-Bilgisayar Eğitimi Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Elektronik Bilim Dalı
  13. Sayfa Sayısı: 136

Özet

Bu tezde yapılan çalışmalar üç ana kısımdan oluşmaktadır. Birinci aşamada, sürekli zamanlı kaotik sistemlerin (SZKS) devre gerçeklemelerinin hızlı ve kolay yapılabilmesi için yeni bir bilgisayar ve mikro denetleyici kontrollü kaotik devre deney seti (KDDS) tasarlanmış ve gerçeklenmiştir. İkinci aşamada ADC tabanlı gerçek rasgele sayı üreteci (GRSÜ) tasarımlarının kolay, hızlı ve esnek yapılabilmesine olanak sağlayan yeni bir bilgisayar ve mikro denetleyici kontrollü bir platform (BMKP) tasarlanmış ve gerçeklenmiştir. Son aşamada ise gerçekleştirilen KDDS ve BMKP kullanılarak, uluslararası en üst düzey standart olan NIST800-22 testlerinin tamamından başarılıyla geçen yeni GRSÜ tasarım ve gerçeklemeleri yapılmıştır. Tezin birinci aşamasında ilk olarak; GRSÜ tasarımları için entropi kaynağı olarak kullanılan referans kaotik sistemlerin analizleri yapılmıştır. İkinci olarak; referans alınan kaotik sistemler analog devre elemanları ile modellenerek OrCAD-PSpice programında tasarlanan devrelerin faz portrelerine ait simülasyonlar yapılmıştır. Üçüncü olarak; karmaşık ve uzun zaman alan kaotik devre gerçekleme işlemlerinin, kolay, hızlı ve esnek yapılabilmesi amacıyla, yeni bir KDDS tasarlanmış ve gerçekleştirilmiştir. Ardından referans alınan kaotik sistemlerin tasarlanan KDDS ile gerçek devreleri kurulmuş ve elde edilen gerçek devre osiloskop çıktıları, sistemlere ait Matlab, OrCAD-PSpice çıktıları ile karşılaştırılmıştır. İkinci aşamada; ADC tabanlı olarak yapılacak olan GRSÜ tasarımlarında kullanılabilecek, yeni bir BMKP tasarlanmış ve gerçeklenmiştir. Bu sistemin özgün yönleri; kaotik sistemlerin yanında sıcaklık, RF gibi farklı kaynakları da entropi kaynağı olarak kullanabilmesi, farklı entropi kaynaklarını karıştırarak kullanabilmesi, farklı son işlem algoritmalarının seçilebilmesi olarak sıralanabilir. Son aşamada, gerçekleştirilen KDDS ve BMKP kullanılarak, Rucklidge, Chen ve Zhongtang kaotik sistemleri tabanlı yeni GRSÜ tasarım ve gerçeklemeleri yapılmıştır. Gerçeklenen GRSÜ'ler, NIST800-22 testlerine tabi tutulmuştur. Chen ve Zhongtang kaotik sistemi tabanlı GRSÜ'ler tüm testlerden başarı ile geçmiştir.

Özet (Çeviri)

The studies in this thesis consists of three main stages. At the first stage, a microcontroller and computer controlled chaotic circuit testing set (CCTS) for fast modelling of continuous-time chaotic systems (CTCS) has been designed and implemented. At the second stage, a microcontroller and computer controlled platform (MCCP) has been designed and implemented to design ADC based true random number generator (TRNG) fast and easily. At the last stage, new TRNGs pass the all of NIST-800-22 statistical tests, which is the highest international standards have been designed and implemented by using CCTS and MCCP for design of TRNG. At the first stage of the thesis, firstly reference chaotic systems used as entropy source of TRNG have been analyzed. Secondly, reference chaotic systems have been modeled by using analog circuit component and the phase portraits of chaotic electronic circuits modeled have been simulated in OrCAD-PSpice. Thirdly, a CCTS has been designed and implemented to make complex and extremely time-consuming process of chaotic circuit implementation fast and easily. After that, reference chaotic systems has been realized using CCTS and then oscilloscope outputs of real circuits have been compared with Mat lab, OrCAD-PSpice outputs. At the second stage, a MCCP has been designed and implemented to be used on design of ADC based TRNG fast and easily. The unique aspects of this system come from using chaotic system also different entropy sources such as radio frequency (RF), temperature as an entropy source, using different entropy sources by mixing each other, selecting different last processing algorithm. At the last stage, Rucklidge, Chen and Zhongtang chaotic systems based TRNGs have been designed and implemented using CCTS and MCCP. TRNGs realized has been subjected to NIST-800-22 statistical tests. Chen and Zhongtang chaotic system based TRNGs have passed successfully to NIST statistical tests.

Benzer Tezler

  1. The effects of the geopolitical risks on stocks: An assessment from finance, industry and it sectors in Turkey and BRİCS countries

    Jeopolitik risklerin hisse senedi piyasaları üzerine etkisi: Türkiye ve BRICS ülkelerinde finans, sanayi ve bilgi teknolojileri sektörlerinden bir değerlendirme

    ŞULE NUR UGUR

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2023

    Maliyeİstanbul Teknik Üniversitesi

    İşletme Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. KAYA TOKMAKÇIOĞLU

  2. Aiding agricultural practices with the exploration of earth observation data via machine learning

    Yer gözlem uydu verilerinin tarımsal uygulamalara yardımcı olmak amacıya makine öğrenme algoritmaları ile incelenmesi

    MEHMET FURKAN ÇELİK

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2023

    Jeodezi ve Fotogrametriİstanbul Teknik Üniversitesi

    Geomatik Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. ESRA ERTEN

  3. Synchronization of chaos through unpredictability in dynamical systems

    Dinamik sistemlerde öngörülemezlik yoluyla kaos senkronizasyonu

    KAĞAN BAŞKAN

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2024

    Fizik ve Fizik MühendisliğiOrta Doğu Teknik Üniversitesi

    Fizik Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. SEÇKİN KÜRKCÜOĞLU

    PROF. DR. MARAT AKHMET

  4. COVID-19 krizinde kaos kuramının eğitim yönetimi uygulaması: Van Yüzüncü Yıl Üniversitesi ve Bingöl Üniversitesi karşılaştırmalı örneği

    Application of chaos theory to educational management in the COVID-19 crisis: A comparative example of Van Yuzuncu Yıl University and Bingol University

    KÜBRA ÇAKIRTAŞ

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2021

    Eğitim ve ÖğretimBingöl Üniversitesi

    İşletme Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. MEHMET GÜVEN

  5. Jean-Jacques Rousseau'ya göre insan doğası ve toplum düşüncesi

    Human nature and social thought according to Jean-Jacques Rousseau

    MELİKE KÜÇÜK

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2023

    FelsefeAtatürk Üniversitesi

    Felsefe Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. UĞUR KÖKSAL ODABAŞ