Você sabia que pode dever a segurança do seu cartão de crédito a uma parede de lâmpadas de lava? Esse barulho atmosférico pode ter sido o motivo pelo qual você ganhou o prêmio do último sorteio? Ou que a decomposição radioativa pode estar protegendo sua identidade? Aqui estão alguns dos métodos mais estranhos e malucos do mundo real que os geradores de números aleatórios usam para permanecer imprevisíveis.
Por que os verdadeiros geradores de números aleatórios precisam de sementes do mundo real
Se você quiser gerar um número aleatório para jogar ou decidir quem vai levar as compras esta semana, você pode usar um método testado e comprovado, como jogar dados ou jogar uma moeda. Mas se você quiser proteger a privacidade e a segurança das pessoas na internet, precisa de uma forma muito mais forte de escolhendo números aleatórios.
Para que a criptografia seja forte o suficiente para deter ladrões e hackers, ela precisa ser imprevisível. E os computadores são muito ruins em imprevisibilidade. Na verdade, eles são programados para serem o mais confiáveis possível, de modo que sempre que o computador executa um programa, ele funciona da mesma maneira. Enquanto um computador
Para serem seguros, os verdadeiros geradores de números aleatórios (TRNGs) precisam usar um elemento imprevisível, algo que um hacker não consegue adivinhar, mesmo que conheça o código do programa. Para fazer isso, o TRNG geralmente pega algo do mundo real, para "semear" os números aleatórios que o computador escolhe.
Aqui estão algumas das sementes mais estranhas do mundo real que os geradores de números aleatórios usam para frustrar os hackers:
1. Uma parede de lâmpadas de lava
Cloudflare é uma empresa que, de acordo com seu site, "alimenta quase 10% de todas as solicitações da Internet para mais de 2,8 bilhões de pessoas em todo o mundo. "Entre outras coisas, eles protegem sites de ataques DDOS e outros hacks. Nem é preciso dizer que sua criptografia deve ser impecável. Eles precisam semear seus programas de criptografia com um número verdadeiramente aleatório e intransponível - mas como?
Por muito tempo Cloudflare usou, acredite ou não, uma parede de lâmpadas de lava chamada LavaRand para semear seu gerador de números aleatórios.
LavaRand parece estranho, mas funcionou bem. Uma câmera apontada para o LavaRand obteve um feed de vídeo do fluxo altamente imprevisível de lava e o alimentou em "criptograficamente seguro geradores de números pseudo-aleatórios. "O resultado foi ainda mais imprevisível do que o gerador de números aleatórios no sistema operacional Linux sistema.Isso forneceu uma camada adicional de segurança para os mais de 10.000.000 de aplicativos e APIs que o Cloudflare protege.
2. Trovoadas
Uma das fontes mais fáceis de usar e confiáveis de verdadeiros números aleatórios é Random.org. Seus geradores de números aleatórios, que são usados para sorteios de loteria e sorteios, jogos online e muito mais, são alimentados por - tempestades.
A Random.org usa rádios sintonizados entre as estações para captar diferenças no ruído atmosférico, que é principalmente influenciado por tempestades e relâmpagos. Todos os dias, em todo o mundo, ocorrem cerca de 3 bilhões de relâmpagos,então há muita variação.
A Random.org mede o ruído atmosférico em diferentes locais ao redor do mundo com um alto grau de precisão, o que torna muito difícil prever. Na verdade, você teria que ser capaz de monitorar cada partícula na atmosfera da Terra para fazer isso.
O nível de precisão é importante porque uma precisão maior é mais difícil de adivinhar ou prever. Por exemplo, é muito fácil adivinhar que a temperatura em um dia ensolarado está na casa dos 80 graus. É muito mais difícil adivinhar que está 82,17 graus.
Se você medir com um alto grau de precisão e, em seguida, usar apenas os números das casas decimais, seu gerador de números aleatórios é praticamente impossível de prever.
Se você quiser saber se pode confiar nos resultados, a Random.org tem uma análise estatística para saber se o ruído atmosférico realmente funciona como um gerador de números aleatórios.
3. Seus Próprios Movimentos
o Sistema operacional Linux alimenta computadores, servidores, eletrodomésticos e até mesmo a Estação Espacial Internacional. Ele precisa ter um gerador de números aleatórios confiável disponível para vários fins. Ele atinge esse objetivo rastreando seus usuários - ou, pelo menos, seus movimentos.
O kernel do Linux possui um grande conjunto de números aleatórios para extrair. Conforme os números aleatórios são solicitados, ele reabastece o pool de números rastreando os movimentos do mouse e as entradas do teclado de seus usuários com um alto grau de precisão, conforme descrito acima.
Portanto, se estiver usando o Linux para gerar números aleatórios, você pode realmente ser a semente.
Se você gostaria de ver este gerador de números aleatórios em ação, experimente neste Gerador de números aleatórios do ponteiro do mouse. Se desejar, você pode testá-lo verificando se cada dígito aparece aproximadamente com a mesma frequência que os outros.
4. Decaimento radioativo
Muitas dessas maneiras de semear geradores de números aleatórios são impossíveis de prever, mas ainda são determinísticas - o que significa que são previsíveis, em teoria. Atualmente não temos o poder de computação para rastrear cada partícula na atmosfera da Terra, mas se tivéssemos, poderíamos quebrar os padrões de ruído atmosférico da Random.org. Mas o Serviço HotBits na Fourmilab, na Suíça, usa uma fonte de sementes verdadeiramente aleatória: decadência radioativa.
Partículas radioativas disparam elétrons a uma taxa imprevisível. Verdadeiramente imprevisível. Não é apenas que não temos o know-how para estimar quando a próxima partícula será liberada, é que o decaimento é aleatório até o seu núcleo. "Mesmo com conhecimento completo das leis da física, bem como das condições iniciais do átomo", você pode apenas, na melhor das hipóteses, apresenta uma probabilidade de quando o próximo elétron será liberado, de acordo com um artigo sobre Cientista americano.
Geradores de números aleatórios como HotBits usam um contador Geiger para medir quando os elétrons são emitidos para gerar números verdadeiramente aleatórios.
5. Lasers
Lasers são outra forma de gerar números verdadeiramente aleatórios, com a vantagem adicional de poder usá-los sem a necessidade de material radioativo caro e perigoso. Os lasers têm a vantagem adicional de fornecer números aleatórios muito rapidamente.
Por exemplo, os pesquisadores desenvolveram um chip que rastreia os prótons que os lasers emitem aleatoriamente. A taxa em que um laser emite prótons é tão aleatória quanto a taxa em que a radioatividade emite elétrons. O chip então transforma os resultados em voltagem elétrica que pode ser medida e convertida em números aleatórios.
Conclusão
Os geradores de números aleatórios são cruciais para o funcionamento de nossa Internet, a forma como os prêmios são concedidos em brindes, a forma como protegemos nossas identidades e nossas informações financeiras. Usando métodos inovadores, inesperados e até malucos para garantir que os números sejam realmente aleatórios, mantemos todas essas atividades vitais funcionando como deveriam.
