5 Técnicas de gerador de números aleatórios estranhos e malucos

Você sabia que você deve ter segurança no seu cartão de crédito a uma parede de lâmpadas de lava? Esse ruído atmosférico pode ter sido o motivo pelo qual você ganhou seu último prêmio de sorteio? Ou essa decadência radioativa pode estar protegendo sua identidade? Aqui estão alguns dos métodos mais estranhos e mais malucos do mundo real que os geradores de números aleatórios usam para se manter imprevisível.

Por que os verdadeiros geradores de números aleatórios precisam de sementes do mundo real

Se você deseja gerar um número aleatório para jogar um jogo ou decidir quem vai tirar as compras esta semana, você pode usar um método testado e comprovado, como rolar dados ou lançar uma moeda. Mas se você deseja proteger a privacidade e a segurança das pessoas na internet, precisa de uma maneira muito mais forte de escolher números aleatórios.

Para que a criptografia seja forte o suficiente para impedir ladrões e hackers, precisa ser imprevisível. E os computadores são muito ruins na imprevisibilidade. Na verdade, eles são programados para serem o mais confiáveis ​​possível, então toda vez que seu computador executa um programa, ele funciona da mesma maneira. Enquanto um computador pode gerar um número aleatório, ele precisa ser instruído como fazer isso. E quem conhece essas instruções pode prever os números que o programa apresentará.

Para ser seguro, os verdadeiros geradores de números aleatórios (TRNGs) precisam usar um elemento imprevisível, algo que um hacker não consegue adivinhar, mesmo que saiba o código do programa. Para fazer isso, o TRNG geralmente leva 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 hackers:

1. Uma parede de lâmpadas de lava

Como uma parede de lâmpadas de lava garantia a internet. Imagem (c) Imagens emac / imagens getty

Cloudflare é uma empresa que, de acordo com o site deles, "alimenta quase 10% de todos os pedidos da Internet para mais de 2.8 bilhões de pessoas em todo o mundo."Entre outras coisas, eles protegem sites de ataques de DDoS e outros hacks. Escusado será dizer que sua criptografia deve ser impecável. Eles precisam semear seus programas de criptografia com um número verdadeiramente aleatório e ilegível - mas como?

Por um longo tempo, o CloudFlare usou, acredite ou não, uma parede de lâmpadas de lava chamada Lavarand para semear seu gerador de números aleatórios.

Lavarand parece maluco, mas funcionou bem. Uma câmera apontada para o Lavarand pegou um feed de vídeo do fluxo altamente não predictável de lava e o alimentou em "geradores de números de pseudorandom com segurança criptográfica."O resultado foi ainda mais imprevisível do que o gerador de números aleatórios no sistema operacional Linux.Isso forneceu uma camada adicional de segurança aos mais de 10.000.000 de aplicativos e APIs que o CloudFlare protege.

2. Tempestades

Lightning Strikes Power O gerador de números aleatórios aleatoriamente.org.  Imagem (c) Beau van der Graaf / Eyeem / Getty Images

Uma das fontes mais fáceis de usar e mais confiáveis ​​de números aleatórios verdadeiros é aleatório.org. Seus geradores de números aleatórios, que são usados ​​para desenhos de loteria e sorteios, jogos online e muito mais, são alimentados por - tempestades.

Aleatório.Org usa rádios que estão ajustados entre as estações para captar diferenças no ruído atmosférico, que é influenciado principalmente por tempestades e greves de raios. Todos os dias em todo o mundo, existem cerca de 3 bilhões de raios, então há muitas variações.

Aleatório.Org mede o ruído atmosférico em diferentes locais em todo o mundo com um alto grau de precisão, o que torna muito difícil prever. Na verdade, você teria que ser capaz de monitorar todas as partículas da atmosfera da Terra para fazê -lo.

O nível de precisão é importante porque a maior precisão é mais difícil de adivinhar ou prever. Por exemplo, é muito fácil adivinhar que a temperatura em um dia ensolarado é nos anos 80. É muito mais difícil adivinhar que é 82.17 graus.

Se você medir com um alto grau de precisão e usar apenas os números de lugar decimal, seu gerador de números aleatórios é praticamente impossível de prever.

Se você quiser saber se pode confiar nos resultados, aleatório.Org tem uma análise estatística de se o ruído atmosférico realmente funciona como um gerador de números aleatórios.

3. Seus próprios movimentos

Movimentos de mouse e teclado geradores de números aleatórios de potência.  Imagem (c) Tom Eversley / Eyeem / Getty Images

O sistema operacional Linux alimenta computadores, servidores, eletrodomésticos e até a estação espacial internacional. Ele precisa ter um gerador de números aleatórios confiáveis ​​disponível para vários fins. Atinge esse objetivo rastreando seus usuários - ou pelo menos seus movimentos.

O kernel Linux tem um grande pool de números aleatórios para extrair de. À medida que os números aleatórios são solicitados, ele reabastece o conjunto de números rastreando movimentos do mouse e entradas de teclado de seus usuários com um alto grau de precisão, conforme descrito acima.

Então, se você estiver usando o Linux para gerar números aleatórios, você poderá ser a semente.

Se você quiser ver este gerador de números aleatórios em ação, experimente este gerador de números aleatórios do ponteiro do mouse. Se você quiser, você pode testá -lo verificando se cada dígito aparece aproximadamente com tanta frequência quanto os outros.

4. Decaimento radioativo

A decaimento radioativo é um dos geradores de números aleatórios mais confiáveis.  Imagem (c) Imagens Theasis / Getty

A maioria dessas maneiras de semear geradores de números aleatórios é impossível de prever, mas ainda determinística - o que significa que eles são previsíveis, em teoria. Atualmente, não temos o poder de computação de rastrear todas as partículas da atmosfera da Terra, mas se tivéssemos, poderíamos quebrar aleatórios.padrões de ruído atmosférico da organização. Mas o serviço Hotbits no Fourmilab, na Suíça, usa uma fonte de semente verdadeiramente aleatória: decaimento radioativo.

Partículas radioativas disparam elétrons a uma taxa imprevisível. Verdadeiramente imprevisível. Não é apenas que não tenhamos o know-how para estimar quando a próxima partícula será lançada, é que a decadência é aleatória até o seu núcleo. "Mesmo com o conhecimento completo das leis da física, bem como das condições iniciais do átomo", você só pode, na melhor das hipóteses.

Geradores de números aleatórios como Hotbits usam um contador Geiger para medir quando os elétrons são emitidos para criar números verdadeiramente aleatórios.

5. Lasers

Os lasers são outra forma de geração de números verdadeiramente aleatórios.  Imagem (c) Mathias Joschika / Eyeem / Getty Images

Os lasers são outra maneira de gerar números verdadeiramente aleatórios, com o benefício adicional que você pode usá -los sem precisar 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 lasers emitem aleatoriamente. A taxa na qual um laser emite prótons é tão aleatório quanto a taxa na qual a radioatividade emite elétrons. O chip transforma os resultados em tensão elétrica que pode ser medida e convertida em números aleatórios.

Conclusão

Os geradores de números aleatórios são cruciais para a maneira como nossas corridas na Internet, a maneira como os prêmios são concedidos em brindes, a maneira como protegemos nossas identidades e nossas informações financeiras. Ao usar métodos inovados, inesperados e até malucos para garantir que os números sejam verdadeiramente aleatórios, mantemos todas essas atividades vitais em execução como deveriam.