5 tecniche di generatore di numeri casuali strani e stravaganti

Lo sapevi che potresti dover la sicurezza della tua carta di credito a un muro di lampade di lava? Quel rumore atmosferico potrebbe essere stato il motivo per cui hai vinto il tuo ultimo premio con lotterie? O quel decadimento radioattivo potrebbe proteggere la tua identità? Ecco alcuni dei metodi del mondo reale più strani e più stravaganti che i generatori di numeri casuali usano per rimanere imprevedibili.

Perché i veri generatori di numeri casuali hanno bisogno di semi del mondo reale

Se vuoi generare un numero casuale per giocare o decidere chi eliminerà la spesa questa settimana, potresti usare un metodo provato come il rotolamento dei dadi o lanciare una moneta. Ma se vuoi proteggere la privacy e la sicurezza delle persone su Internet, hai bisogno di un modo molto più forte di scegliere numeri casuali.

Perché la crittografia sia abbastanza forte da scoraggiare i ladri e gli hacker, deve essere imprevedibile. E i computer sono molto cattivi nell'imprevedibilità. In effetti, sono programmati per essere il più affidabili possibile, quindi ogni volta che il computer esegue un programma, funziona allo stesso modo. Mentre un computer Potere generare un numero casuale, deve essere istruito Come fare così. E chiunque sappia tali istruzioni può prevedere i numeri che il programma verrà visualizzato.

Per essere sicuri, i veri generatori di numeri casuali (TRNG) devono usare un elemento imprevedibile, qualcosa che un hacker non può indovinare, anche se conoscono il codice del programma. Per fare questo, il trng di solito prende qualcosa dal mondo reale, per "seminare" i numeri casuali che il computer sceglie.

Ecco alcuni dei semi del mondo reale più strani che i generatori di numeri casuali usano per sventare gli hacker:

1. Un muro di lampade di lava

Come un muro di lampade di lava si è assicurata in Internet. Immagine (c) Immagini EMAC / immagini getty

CloudFlare è un'azienda che, secondo il loro sito Web, "alimenta quasi il 10% di tutte le richieste di Internet per più di 2.8 miliardi di persone in tutto il mondo."Tra le altre cose, proteggono i siti Web da attacchi DDO e altri hack. Quindi inutile dire che la loro crittografia deve essere impeccabile. Hanno bisogno di seminare i loro programmi di crittografia con un numero veramente casuale e suscettibile, ma come?

Per molto tempo il cloudflare usato, che ci crediate o no, un muro di lampade di lava chiamate Lavarand per seminare il loro generatore di numeri casuali.

Lavarand sembra stravagante, ma ha funzionato bene. Una telecamera puntata a Lavarand ha preso un video altamente inutilizzabile flusso di lava e la ha alimentato in generatori di numeri pseudorandom crittograficamente sicuri."Il risultato è stato ancora più imprevedibile del generatore di numeri casuali nel sistema operativo Linux.Ciò ha fornito un ulteriore livello di sicurezza alle oltre 10.000.000 di app e API che CloudFlare protegge.

2. Temporali

I fulmini colpiscono il generatore di numeri casuali a caso.org.  Immagine (c) Beau van der Graaf / Eyeem / Getty Images

Una delle fonti più facili da usare e più affidabili di numeri casuali veri è casuale.org. I loro generatori di numeri casuali, che vengono utilizzati per i disegni della lotteria e lotterie, i giochi online e molto altro sono alimentati da - temporali.

Casuale.Org usa le radio che sono sintonizzate tra le stazioni per raccogliere differenze nel rumore atmosferico, che è per lo più influenzato da temporali e fulmini. Ogni giorno in tutto il mondo, ci sono circa 3 miliardi di fulmini, quindi ci sono molte variazioni.

Casuale.Org misura il rumore atmosferico in diverse posizioni in tutto il mondo con un alto grado di precisione, il che rende molto difficile prevedere. In effetti, dovresti essere in grado di monitorare ogni particella nell'atmosfera terrestre per farlo.

Il livello di precisione è importante perché una maggiore precisione è più difficile da indovinare o prevedere. Ad esempio, è abbastanza facile indovinare che la temperatura in una giornata di sole è negli anni '80. È molto più difficile indovinare che è 82.17 gradi.

Se si misura con un alto grado di precisione e quindi usi solo i numeri decimali di Place, il tuo generatore di numeri casuali è praticamente impossibile da prevedere.

Se vuoi sapere se puoi fidarti dei risultati, casuale.Org ha un'analisi statistica del fatto che il rumore atmosferico funziona davvero come generatore di numeri casuali.

3. I tuoi movimenti

Movimenti del mouse e della tastiera alimenta i generatori di numeri casuali.  Immagine (c) Tom Eversley / Eyeem / Getty Images

Il sistema operativo Linux alimenta computer, server, elettrodomestici e persino la Stazione Spaziale Internazionale. Deve avere un generatore di numeri casuali affidabile disponibile per vari scopi. Raggiunge questo obiettivo monitorando i suoi utenti - o, almeno, i loro movimenti.

Il kernel Linux ha un ampio pool di numeri casuali da cui attingere. Poiché sono richiesti numeri casuali, riempie il pool di numeri monitorando i movimenti del mouse e gli input della tastiera dai suoi utenti con un alto grado di precisione, come descritto sopra.

Quindi, se stai usando Linux per generare numeri casuali, potresti effettivamente essere il seme.

Se desideri vedere questo generatore di numeri casuali in azione, provalo a questo Generatore di numeri casuali puntatore del mouse. Se lo desideri, puoi testarlo controllando se ogni cifra appare approssimativamente tanto quanto le altre.

4. Decadimento radioattivo

Il decadimento radioattivo è uno dei generatori di numeri casuali più affidabili.  Immagine (c) Theasis / Getty Images

La maggior parte di questi modi di seminare i generatori di numeri casuali sono impossibili da prevedere, ma ancora deterministici - il che significa che sono prevedibili, in teoria. Al momento non abbiamo la potenza di calcolo per tracciare ogni particella nell'atmosfera terrestre, ma se lo facessimo, potremmo rompere casuali.I modelli di rumore atmosferico di Org. Ma il servizio di hotbits a Fourmilab in Svizzera utilizza una fonte di semi veramente casuale: decadimento radioattivo.

Le particelle radioattive sparano gli elettroni a una velocità imprevedibile. Veramente imprevedibile. Non è solo che non abbiamo il know-how per stimare quando verrà rilasciata la particella successiva, è che il decadimento è casuale fino al suo nucleo. "Anche data la completa conoscenza delle leggi della fisica e delle condizioni iniziali dell'atomo" puoi solo trovare una probabilità di quando verrà rilasciato l'elettrone successivo, secondo un articolo su American Scientist.

I generatori di numeri casuali come gli hotbit usano un contatore Geiger per misurare quando gli elettroni vengono emessi per trovare numeri veramente casuali.

5. Laser

I laser sono un'altra forma di generazione di numeri veramente casuali.  Immagine (c) Mathias Joschika / Eyeem / Getty Images

I laser sono un altro modo per generare numeri veramente casuali, con il vantaggio aggiuntivo che puoi usarli senza bisogno di materiale radioattivo costoso e pericoloso. I laser hanno l'ulteriore vantaggio di fornire numeri casuali molto rapidamente.

Ad esempio, i ricercatori hanno sviluppato un chip che tiene traccia dei protoni che i laser emettono casualmente. La velocità con cui un laser emette protoni è casuale quanto la velocità con cui la radioattività emette elettroni. Il chip trasforma quindi i risultati in tensione elettrica che può essere misurata e convertita in numeri casuali.

Conclusione

I generatori di numeri casuali sono cruciali per il modo in cui i nostri Internet si svolgono, il modo in cui i premi vengono assegnati negli omaggi, il modo in cui proteggiamo le nostre identità e le nostre informazioni finanziarie. Utilizzando metodi innovati, inaspettati e persino stravaganti per garantire che i numeri siano veramente casuali, manteniamo tutte queste attività vitali funzionanti come dovrebbero.