Tiesitkö, että saatat olla luottokorttisi vakuuden velkaa laavalamppujen seinälle? Tuo ilmakehän melu saattoi olla syy siihen, miksi voitit viimeisen arpajaispalkintosi? Vai voisiko radioaktiivinen hajoaminen suojella henkilöllisyyttäsi? Tässä on joitain oudoimmista ja hassuimmista reaalimaailman menetelmistä, joita satunnaislukugeneraattorit käyttävät pysyäkseen arvaamattomina.
Miksi todelliset satunnaislukugeneraattorit tarvitsevat reaalimaailman siemeniä
Jos haluat luoda satunnaisen numeron pelin pelaamista varten tai päättää, kuka vie ruokaostokset tällä viikolla, voit käyttää hyväksi todettua menetelmää, kuten noppien heittämistä tai kolikon heittämistä. Mutta jos haluat suojata ihmisten yksityisyyttä ja turvallisuutta Internetissä, tarvitset paljon vahvemman tavan valita satunnaisia numeroita.
Jotta kryptografia olisi tarpeeksi vahva karkottamaan varkaita ja hakkereita, sen on oltava arvaamatonta. Ja tietokoneet ovat erittäin huonoja arvaamattomuudessa. Itse asiassa ne on ohjelmoitu mahdollisimman luotettaviksi, joten joka kerta, kun tietokoneesi suorittaa ohjelman, se toimii samalla tavalla. Kun tietokone
Ollakseen turvassa todellisten satunnaislukugeneraattoreiden (TRNG) on käytettävä arvaamatonta elementtiä, jota hakkeri ei voi arvata, vaikka he tietäisivät ohjelman koodin. Tätä varten TRNG yleensä ottaa jotain todellisesta maailmasta "siementääkseen" tietokoneen valitsemia satunnaislukuja.
Tässä on joitain oudoimmista tosielämän siemenistä, joita satunnaislukugeneraattorit käyttävät hakkereiden estämiseen:
1. Laavalamppujen seinä
Cloudflare on yritys, joka verkkosivustonsa mukaan "lähettää 10% kaikista Internet-pyynnöistä yli 2,8 miljardia ihmistä maailmanlaajuisesti." Ne suojaavat muun muassa verkkosivustoja DDOS-hyökkäyksiltä ja muilta hakkerit. Joten on tarpeetonta sanoa, että niiden salauksen on oltava moitteeton. Heidän on kylvettävä salausohjelmaansa todella satunnaisella, hakkeroitumattomalla numerolla – mutta miten?
Cloudflare käytti pitkään, uskokaa tai älkää, laavalamppujen seinää nimeltä LavaRand kylvämään satunnaislukugeneraattorinsa.
LavaRand kuulostaa hassulta, mutta se toimi hyvin. LavaRandiin suunnattu kamera otti videosyötteen erittäin arvaamattomasta laavavirrasta ja syötti sen "salakirjoitusturvalliseen näennäissatunnaislukugeneraattorit." Tulos oli vielä arvaamattomampi kuin Linuxin satunnaislukugeneraattori järjestelmä.Tämä tarjosi lisäsuojausta yli 10 000 000 sovellukselle ja API: lle, joita Cloudflare suojaa.
2. Ukkosmyrskyjä
Yksi helpoimmin käytettävistä ja luotettavimmista todellisten satunnaislukujen lähteistä on Random.org. Heidän satunnaislukugeneraattorinsa, joita käytetään lotto- ja arvontoihin, online-peleihin ja paljon muuta, saavat virtansa ukkosmyrskyistä.
Random.org käyttää radioita, jotka on viritetty asemien välillä poimimaan eroja ilmakehän melussa, johon vaikuttavat eniten ukkosmyrskyt ja salamaniskut. Joka päivä ympäri maailmaa tapahtuu noin 3 miljardia salamaniskua,joten vaihtelua riittää.
Random.org mittaa ilmakehän melua eri paikoissa ympäri maailmaa suurella tarkkuudella, mikä tekee sen ennustamisesta erittäin vaikeaa. Itse asiassa sinun on pystyttävä tarkkailemaan jokaista maapallon ilmakehän hiukkasta tehdäksesi niin.
Tarkkuustaso on tärkeä, koska suurempaa tarkkuutta on vaikeampi arvata tai ennustaa. On esimerkiksi melko helppoa arvata, että aurinkoisena päivänä lämpötila on 80-luvulla. On paljon vaikeampi arvata, että se on 82,17 astetta.
Jos mittaat suurella tarkkuudella ja käytät sitten vain desimaalilukuja, satunnaislukugeneraattoriasi on käytännössä mahdoton ennustaa.
Jos haluat tietää, voitko luottaa tuloksiin, Random.orgilla on tilastollinen analyysi siitä ilmakehän melu toimii todella satunnaislukugeneraattorina.
3. Omat liikkeesi
The Linux käyttöjärjestelmä antaa virtaa tietokoneille, palvelimille, kodinkoneille ja jopa kansainväliselle avaruusasemalle. Sillä on oltava luotettava satunnaislukugeneraattori eri tarkoituksiin. Se saavuttaa tämän tavoitteen seuraamalla käyttäjiään - tai ainakin heidän liikkeitään.
Linux-ytimessä on suuri joukko satunnaisia lukuja, joista voi saada. Kun satunnaislukuja pyydetään, se täydentää numerovarastoa seuraamalla käyttäjiensä hiiren liikkeitä ja näppäimistön syötteitä suurella tarkkuudella, kuten edellä on kuvattu.
Joten jos käytät Linuxia satunnaislukujen luomiseen, saatat itse asiassa olla siemen.
Jos haluat nähdä tämän satunnaislukugeneraattorin toiminnassa, kokeile sitä tässä Hiiren osoitin satunnaislukugeneraattori. Halutessasi voit testata sitä tarkistamalla, esiintyykö jokainen numero suunnilleen yhtä usein kuin muut.
4. Radioaktiivinen hajoaminen
Suurin osa näistä satunnaislukugeneraattoreiden kylvötavoista on mahdotonta ennustaa, mutta silti deterministisiä – mikä tarkoittaa, että ne ovat teoriassa ennustettavissa. Meillä ei tällä hetkellä ole laskentatehoa kaikkien maapallon ilmakehän hiukkasten jäljittämiseen, mutta jos olisimme, voisimme murtaa Random.orgin ilmakehän melukuvioita. Mutta HotBits palvelu Fourmilabissa Sveitsissä käyttää todella satunnaista siemenlähdettä: radioaktiivista hajoamista.
Radioaktiiviset hiukkaset ampuvat elektroneja pois arvaamattomalla nopeudella. Todella arvaamaton. Kyse ei ole vain siitä, että meillä ei ole taitotietoa arvioida, milloin seuraava hiukkanen vapautuu, vaan se, että hajoaminen on satunnaista ytimeen asti. "Vaikka tietäisit täydellisesti fysiikan lakeja ja atomin alkuolosuhteita", voit vain parhaimmillaan keksiä todennäköisyys, milloin seuraava elektroni vapautuu, an: n mukaan artikkeli aiheesta Amerikkalainen tiedemies.
Satunnaislukugeneraattorit, kuten HotBits, käyttävät Geiger-laskuria mittaamaan, milloin elektronit emittoituvat, saadakseen todella satunnaislukuja.
5. Laserit
Laserit ovat toinen tapa tuottaa todella satunnaisia lukuja, ja sen lisäetu on, että voit käyttää niitä tarvitsematta kallista ja vaarallista radioaktiivista materiaalia. Lasereilla on se lisäetu, että ne tarjoavat satunnaisia numeroita erittäin nopeasti.
Esimerkiksi tutkijat kehittivät a siru, joka seuraa laserien satunnaisesti lähettämiä protoneja. Nopeus, jolla laser lähettää protoneja, on yhtä satunnainen kuin nopeus, jolla radioaktiivisuus lähettää elektroneja. Sitten siru muuttaa tulokset sähköjännitteeksi, joka voidaan mitata ja muuntaa satunnaisluvuiksi.
Johtopäätös
Satunnaislukugeneraattorit ovat ratkaisevan tärkeitä internetin toiminnalle, palkintojen jakamiselle, henkilöllisyytemme ja taloustietojemme suojaamiselle. Käyttämällä innovatiivisia, odottamattomia ja jopa hassuja menetelmiä varmistaaksemme, että luvut ovat todella satunnaisia, pidämme kaikki nämä tärkeät toiminnot käynnissä kuten pitää.
