FFT test integration into NIST STS randomness test tool

Bc. Xichu Zhang

Bachelor's thesis

Anotácia:

Cílem této práce je najít optimální knihovnu implementující algoritmus FFT pro integraci do spektrálního testu NIST STS, což je sada statistických testů náhodnosti implementovaná v C. V současné době tato sada používá knihovnu FFTW pro výpočet diskrétní Fourierovy Transformace ve spektrálním testu, což výrazně zlepšilo výkon ve srovnání s původní implementací. Tato práce se pokouší najít optimální knihovnu porovnáním existujících knihoven FFT s původní implementací a FFTW. Kritéria pro výběr knihoven a metodika pro porovnání výkonu vybraných knihoven jsou představeny v této práci. Kromě toho tato práce analyzuje vhodnost integrace každé knihovny do testovací sady.

Abstract:

The aim of this thesis is to find the optimal library implementing FFT algorithm to integrate into the spectral test of the NIST STS, which is a statistical randomness test suite implemented in C. Currently, this test suite applies the FFTW library for computing the Discrete Fourier Transform in the spectral test, which has greatly improved the performance compared to the original implementation. This thesis attempts to find the optimal library by comparing the existing FFT libraries with the original implementation and FFTW. The criteria for selecting the libraries and the methodology for comparing those selected libraries' performance are introduced in this thesis. Besides, this thesis analyzes the suitability of integrating each library into the test suite.

Keywords

NIST STS, randomness test, Discrete Fourier Transform, Fast Fourier Transform, spectral analysis, performance test

Jazyk práce: English

Datum vytvoření / odevzdání či podání práce: 25. 5. 2021

Obhajoba závěrečné práce

• Obhajoba proběhla 30. 6. 2021
• Vedúci: Ing. Mgr. et Mgr. Zdeněk Říha, Ph.D.
• Oponent: Mgr. Marek Sýs, Ph.D.

Masaryk University

Faculty of Informatics

Bachelor programme / odbor:
Informatics / Mathematical Informatics