هل تعلم أنك قد تدين بأمان بطاقتك الائتمانية إلى جدار من مصابيح الحمم البركانية؟ ربما كان هذا الضجيج الجوي هو السبب في فوزك بجائزة اليانصيب الأخيرة؟ أو أن التحلل الإشعاعي يمكن أن يحمي هويتك؟ فيما يلي بعض من أغرب الطرق وأكثرها غرابة في العالم الحقيقي التي تستخدمها مولدات الأرقام العشوائية للبقاء غير متوقعة.
لماذا تحتاج مولدات الأرقام العشوائية الحقيقية إلى بذور حقيقية
إذا كنت ترغب في إنشاء رقم عشوائي للعب لعبة أو لتحديد من سيخرج البقالة هذا الأسبوع ، فيمكنك استخدام طريقة مجربة وصحيحة مثل رمي النرد أو قلب عملة معدنية. ولكن إذا كنت تريد حماية خصوصية الأشخاص وأمنهم على الإنترنت ، فأنت بحاجة إلى طريقة أقوى بكثير اختيار أرقام عشوائية.
لكي يكون التشفير قويًا بما يكفي لردع اللصوص والمتسللين ، يجب أن يكون غير متوقع. وأجهزة الكمبيوتر سيئة للغاية في عدم القدرة على التنبؤ. في الواقع ، تمت برمجتها لتكون موثوقة قدر الإمكان ، لذلك في كل مرة يقوم جهاز الكمبيوتر الخاص بك بتشغيل برنامج ، يعمل بنفس الطريقة. بينما الكمبيوتر علبة إنشاء رقم عشوائي ، يحتاج إلى تعليمات كيف لنفعل ذلك. ويمكن لأي شخص يعرف هذه التعليمات أن يتنبأ بالأرقام التي سيأتي بها البرنامج.
لكي تكون آمنًا ، تحتاج مولدات الأرقام العشوائية الحقيقية (TRNGs) إلى استخدام عنصر لا يمكن التنبؤ به ، وهو أمر لا يستطيع المتسلل تخمينه ، حتى لو كانوا يعرفون رمز البرنامج. للقيام بذلك ، يأخذ TRNG عادةً شيئًا من العالم الحقيقي ، لـ "زرع" الأرقام العشوائية التي يختارها الكمبيوتر.
فيما يلي بعض من أغرب بذور العالم الحقيقي التي تستخدمها مولدات الأرقام العشوائية لإحباط المتسللين:
1. جدار من مصابيح الحمم
كلاود فلير هي شركة ، وفقًا لموقعها على الويب ، "تشغل ما يقرب من 10٪ من جميع طلبات الإنترنت لأكثر من 2.8 مليار شخص في جميع أنحاء العالم. "من بين أمور أخرى ، يقومون بحماية مواقع الويب من هجمات DDOS وغيرها الخارقة. لذلك وغني عن القول ، يجب أن يكون تشفيرهم لا تشوبه شائبة. إنهم بحاجة إلى زرع برامج التشفير الخاصة بهم برقم عشوائي غير قابل للاختراق - لكن كيف؟
لفترة طويلة ، استخدم Cloudflare ، صدق أو لا تصدق ، جدارًا من مصابيح الحمم البركانية لافا راند لبذر مولد الأرقام العشوائي.
يبدو LavaRand أحمق ، لكنه يعمل بشكل جيد. التقطت كاميرا موجهة إلى LavaRand تغذية فيديو للتدفق الذي لا يمكن التنبؤ به للغاية من الحمم البركانية وأدخلتها في "آمن من الناحية المشفرة مولدات الأرقام العشوائية الكاذبة. "كانت النتيجة غير متوقعة بدرجة أكبر من مولد الأرقام العشوائية في نظام التشغيل Linux النظام.قدم هذا طبقة إضافية من الأمان لما يزيد عن 10000000 تطبيق وواجهة برمجة تطبيقات تحميها Cloudflare.
2. عواصف رعدية
من أسهل مصادر الأرقام العشوائية الحقيقية استخدامًا والأكثر موثوقية Random.org. مولدات الأرقام العشوائية الخاصة بهم ، والتي تُستخدم لرسومات اليانصيب واليانصيب ، والألعاب عبر الإنترنت ، وأكثر من ذلك بكثير ، يتم تشغيلها بواسطة العواصف الرعدية.
يستخدم موقع Random.org أجهزة الراديو التي يتم ضبطها بين المحطات لالتقاط الاختلافات في ضوضاء الغلاف الجوي ، والتي تتأثر في الغالب بالعواصف الرعدية والصواعق. كل يوم حول العالم ، هناك حوالي 3 مليارات ضربة صاعقة ،لذلك هناك الكثير من الاختلاف.
يقيس Random.org الضوضاء الجوية في مواقع مختلفة حول العالم بدرجة عالية من الدقة ، مما يجعل من الصعب جدًا التنبؤ بها. في الواقع ، يجب أن تكون قادرًا على مراقبة كل جسيم في الغلاف الجوي للأرض للقيام بذلك.
مستوى الدقة مهم لأن الدقة العالية يصعب تخمينها أو توقعها. على سبيل المثال ، من السهل جدًا تخمين أن درجة الحرارة في يوم مشمس في الثمانينيات. يصعب تخمين أن درجة الحرارة تبلغ 82.17 درجة.
إذا قمت بالقياس بدرجة عالية من الدقة ثم استخدمت أرقام المكان العشري فقط ، فمن المستحيل عمليا التنبؤ بمولد الأرقام العشوائية.
إذا كنت تريد معرفة ما إذا كان يمكنك الوثوق بالنتائج ، فإن Random.org لديها تحليل إحصائي لما إذا كان تعمل الضوضاء الجوية حقًا كمولد أرقام عشوائي.
3. تحركاتك الخاصة
ال نظام التشغيل Linux تعمل على تشغيل أجهزة الكمبيوتر والخوادم والأجهزة المنزلية وحتى محطة الفضاء الدولية. يجب أن يكون لديه مولد أرقام عشوائي جدير بالثقة ومتاح لأغراض مختلفة. يحقق هذا الهدف من خلال تتبع مستخدميه - أو على الأقل تحركاتهم.
تحتوي نواة Linux على مجموعة كبيرة من الأرقام العشوائية للاستفادة منها. عندما يتم طلب أرقام عشوائية ، فإنه يجدد تجمع الأرقام عن طريق تتبع حركات الماوس ومدخلات لوحة المفاتيح من مستخدميه بدرجة عالية من الدقة ، كما هو موضح أعلاه.
لذلك إذا كنت تستخدم Linux لتوليد أرقام عشوائية ، فقد تكون في الواقع البذرة.
إذا كنت ترغب في رؤية منشئ الأرقام العشوائية هذا قيد التشغيل ، فجربه على هذا النحو مؤشر الماوس مولد رقم عشوائي. إذا كنت ترغب في ذلك ، يمكنك اختباره عن طريق التحقق مما إذا كان كل رقم يظهر تقريبًا بنفس معدل ظهور الأرقام الأخرى.
4. الاضمحلال الإشعاعي
من المستحيل التنبؤ بمعظم هذه الطرق لبذر مولدات الأرقام العشوائية ، لكنها لا تزال حتمية - مما يعني أنها يمكن التنبؤ بها من الناحية النظرية. ليس لدينا حاليًا القدرة الحاسوبية لتتبع كل جسيم في الغلاف الجوي للأرض ، ولكن إذا فعلنا ذلك ، يمكننا كسر أنماط الضوضاء الجوية في Random.org. لكن ال خدمة HotBits في Fourmilab في سويسرا يستخدم مصدر بذور عشوائي حقًا: الاضمحلال الإشعاعي.
تطلق الجسيمات المشعة الإلكترونات بمعدل لا يمكن التنبؤ به. حقا لا يمكن التنبؤ به. الأمر لا يقتصر فقط على عدم امتلاكنا للدراية الفنية لتقدير موعد إطلاق الجسيم التالي ، بل الأمر يتعلق بأن الاضمحلال عشوائي حتى نواة الجسيم. "حتى مع العلم الكامل بقوانين الفيزياء بالإضافة إلى الظروف الأولية للذرة" يمكنك ذلك فقط ، في أحسن الأحوال ، توصل إلى احتمال موعد إطلاق الإلكترون التالي ، وفقًا لـ مقال عن عالم أمريكي.
تستخدم مولدات الأرقام العشوائية مثل HotBits عداد جيجر لقياس وقت انبعاث الإلكترونات للتوصل إلى أرقام عشوائية حقيقية.
5. الليزر
يعتبر الليزر طريقة أخرى لتوليد أرقام عشوائية حقًا ، مع فائدة إضافية تتمثل في أنه يمكنك استخدامها دون الحاجة إلى مواد مشعة باهظة الثمن وخطيرة. يتمتع الليزر بميزة إضافية تتمثل في توفير أرقام عشوائية بسرعة كبيرة.
على سبيل المثال ، طور الباحثون ملف رقاقة تتعقب البروتونات التي يصدرها الليزر بشكل عشوائي. معدل إصدار الليزر للبروتونات عشوائي مثل معدل إصدار النشاط الإشعاعي للإلكترونات. تقوم الرقاقة بعد ذلك بتحويل النتائج إلى جهد كهربائي يمكن قياسه وتحويله إلى أرقام عشوائية.
استنتاج
تعد مولدات الأرقام العشوائية أمرًا بالغ الأهمية لطريقة عمل الإنترنت ، وطريقة منح الجوائز في شكل هدايا ، والطريقة التي نحمي بها هوياتنا ومعلوماتنا المالية. باستخدام طرق مبتكرة وغير متوقعة وحتى سخيفة للتأكد من أن الأرقام عشوائية حقًا ، فإننا نحافظ على تشغيل جميع هذه الأنشطة الحيوية كما ينبغي.
