software/tcl/fips140.tcl

   1 #!/usr/bin/tclsh
   2
   3 proc test {name format value min max} {
   4         global fail
   5         puts -nonewline "[format %20s $name]: [format $format $value]\
   6         (<[format $format $min] and >[format $format $max])  "
   7         if {$value > $min && $value < $max} {
   8                 puts "PASSED"
   9         } else {
  10                 incr fail
  11                 puts "FAILED"
  12         }
  13 }
  14
  15 if {$argc != 1} {
  16         puts stderr "Usage $argv0 filename\n\
  17         \twhere filename file with at least 20000 random bits (i.e.  /dev/random)"
  18         exit 2
  19 }
  20 fconfigure stderr -buffering none
  21 set f [open [lindex $argv 0]]
  22 fconfigure $f -translation binary -blocking y
  23 puts -nonewline stderr  "Reading 20000 bits"
  24 set bytes [read $f 2500]
  25 puts " done"
  26 close $f
  27 if {[string length $bytes]<2500} {
  28         puts stderr "Need at least 2500 bytes, got [string length $bytes]"
  29         exit 2
  30 }
  31 # monobit test
  32
  33 array set hex2ones {0 0 1 1 2 1 3 2 4 1 5 2 6 2 7 3 8 1 9 2 a 2 b 3 c 2
  34 d 3 e 3 f 4}
  35
  36 binary scan $bytes H* hex
  37
  38 set ones 0
  39 array set hist {0 0 1 0 2 0 3 0 4 0 5 0 6 0 7 0 8 0 9 0 a 0 b 0 c 0 d 0 e 0 f 0}
  40
  41 foreach nibble [split $hex ""] {
  42         incr hist($nibble)
  43 }
  44 set sumsquare 0
  45 foreach {nibble count} [array get hist] {
  46         set sumsquare [expr {$sumsquare + $count * $count}]
  47         incr ones [expr $hist($nibble)*$hex2ones($nibble)]
  48 }
  49 #parray hist
  50 set fail 0
  51 test "Monobit test" "%5d" $ones 9654 10346
  52
  53 set chi [expr {$sumsquare*16.0/5000-5000}]
  54
  55 test "Poker test" %5.2f $chi 1.03 57.4
  56 binary scan $bytes b* bits
  57 append bits 2
  58 set run 0
  59 array set runs {0,1 0 0,2 0 0,3 0 0,4 0 0,5 0 0,6 0
  60 1,1 0 1,2 0 1,3 0 1,4 0 1,5 0 1,6 0}
  61 array set runlimits {
  62         1 {2267 2733}
  63         2 {1079 1421}
  64         3 {502 748}
  65         4 {223 402}
  66         5 {90 223}
  67         6 {90 223}
  68 }
  69
  70 set prevbit 2
  71 set longest 0
  72 foreach bit [split $bits ""] {
  73         if {$bit == $prevbit} {
  74                 incr run
  75         } else {
  76                 if {$run>0} {
  77                         if {$run<=6} {
  78                                 incr runs($prevbit,$run)
  79                         } else {
  80                                 incr runs($prevbit,6)
  81                         }
  82                         if {$run>$longest} {
  83                                 set longest $run
  84                         }
  85                 }
  86                 set prevbit $bit
  87                 set run 1
  88         }
  89 }
  90 puts "[format %20s "Runs test"]:"
  91 for {set i 1} {$i<=6} {incr i} {
  92         eval test [list "$i zeroes"] %5d $runs(0,$i) $runlimits($i)
  93         eval test [list "$i ones  "] %5d $runs(0,$i) $runlimits($i)
  94
  95 }
  96 test "Long Run test" %5d  $longest 6 34
  97
  98 if {$fail!=0} {
  99         puts "Total result: FAILED!!!"
 100         exit 1
 101 }
 102