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Entropy Bit

엔트로피 비트 수

엔트로피 비트는 불확실성을 측정하며 파일에 저장된 모든 비트를 뜻하지 않습니다. 수치에는 측정 방식, 분포, 공격자의 지식이 명시되어야 합니다.

Entropy Bit는 불확실성을 나타내는 로그 척도의 단위입니다. 16개 가능성에서 균등하게 고르면 4비트입니다. 비균등 분포에서는 척도마다 값이 다르며 최소 엔트로피는 가장 가능성 높은 결과를 봅니다. 인코딩, 키 길이, 보안 강도는 서로 바꿔 쓸 수 없습니다.

동일한 확률의 N개 가능성에서는 H = log2(N)입니다. 독립적이고 공정한 비트를 하나 더하면 가능성이 두 배가 되며, 같은 확률의 16개 값은 4비트입니다. 이 환산은 균등성을 전제로 합니다. 값 목록만으로 확률은 알 수 없습니다. [NIST SP 800-90B — Min-entropy and dependent samples] [RFC 4086 — Entropy measures and guessing]

최소 엔트로피는 Hmin = -log2(pmax)입니다. 한 결과의 확률이 3/4이면 인코딩 길이와 관계없이 약 0.415비트입니다. 공격자는 그 값을 먼저 시도할 수 있습니다. Shannon 엔트로피는 평균 정보량이며 같은 척도도, 정확한 평균 시도 횟수도 아닙니다. [NIST SP 800-90B — Min-entropy and dependent samples] [RFC 4086 — Entropy measures and guessing]

무작위 비트 하나를 256번 반복해도 전체 문자열은 두 가지뿐이므로 엔트로피는 1비트입니다. 독립 비트 256개가 아닙니다. NIST SP 800-90B는 독립 표본과 종속 표본을 구분합니다. 모델 없이 표본당 추정치에 임의로 종속된 수열의 길이를 곱할 수 없습니다. [NIST SP 800-90B — Min-entropy and dependent samples]

같은 비밀을 16진수나 단어로 인코딩해도 분포는 변하지 않습니다. Hash도 알려진 입력을 미지의 값으로 만들지 못합니다. 긴 출력은 작은 원래 입력 공간을 고치지 못하므로 입력 수집과 공격자가 알 수 있었던 정보를 평가해야 합니다. [NIST SP 800-90B — Min-entropy and dependent samples] [RFC 4086 — Entropy measures and guessing]

BIP39의 12개 단어는 입력 128비트와 검사 4비트, 총 132비트를 담습니다. 24개 단어는 256과 8을 합친 264비트입니다. 검사 비트는 파생값이며 독립 엔트로피가 아닙니다. 사람이 고른 단어는 이러한 입력 길이가 전제하는 품질에도 못 미칠 수 있습니다. [BIP39 — Input entropy and checksum lengths]

독립적이고 공정한 비밀 비트 128개의 모델에서 특정 32비트를 공개하면 96비트의 불확실성이 남습니다. 이 모델의 조건부 계산이지 모든 유출에 적용되는 규칙은 아닙니다. 전체 seed를 알면 원래 생성 품질이 좋았더라도 추측의 불확실성은 없습니다. [NIST SP 800-90B — Min-entropy and dependent samples] [RFC 4086 — Entropy measures and guessing]

NIST SP 800-57은 키 길이와 보안 강도를 구분합니다. 예를 들어 고전적 비교에서 256부터 383비트의 ECC에 128비트 강도를 부여합니다. 특정 지갑을 인증하거나 길이만으로 256비트 보안을 뜻하지는 않습니다. 입력 추측과 암호 분석은 서로 다른 경로입니다. [NIST SP 800-57 Part 1 Rev. 5 — Key length and security strength]

NIST SP 800-90B는 의존성과 재시작을 포함한 원천, 표본, 가정으로 엔트로피를 추정합니다. 비트 수 주장에는 척도 이름과 추정 조건이 필요합니다. 한 파일의 값은 모든 장치나 이후 동작을 보장하지 않으며, 최소 엔트로피만으로 정확한 공격 시간도 정해지지 않습니다. [NIST SP 800-90B — Min-entropy and dependent samples]

더 정확히 이해하려면 이 항목과 함께 다음도 읽어 보세요 Cryptographic Entropy, Brute Force Search Space, Seed Phrase, 개인 키. 다음 항목에서도 이 글을 참조합니다 Dice Roll Entropy, Cryptographic Entropy, Brute Force Search Space.

DOC · 001NIST SP 800-90B — Min-entropy and dependent samples명세 ↗DOC · 002RFC 4086 — Entropy measures and guessing명세 ↗DOC · 003BIP39 — Input entropy and checksum lengths명세 ↗DOC · 004NIST SP 800-57 Part 1 Rev. 5 — Key length and security strength명세 ↗
1차 출처 우선 · 투자 조언이 아닙니다