Kā mēs izmantojam datoru kā nejaušu skaitļu ģeneratoru

Datori ģenerē nejaušu skaitli visam, sākot no kriptogrāfijas līdz video spēlēm un azartspēlēm. Ir divas nejaušo skaitļu kategorijas - taisnība nejaušie skaitļi un pseidonormālie skaitļi. Atšķirība ir svarīga šifrēšanas sistēmu drošībai. Šajā rakstā mēs runāsim par to, kā mēs izmantojam datoru kā nejaušu skaitļu ģeneratoru. Sāksim!

Šī tēma pēdējā laikā ir kļuvusi arvien pretrunīgāka. Kopā ar daudziem cilvēkiem rodas jautājums, vai Intel iebūvētā aparatūras nejaušo skaitļu ģeneratora mikroshēma ir uzticama. Lai saprastu, kāpēc tas varētu nebūt uzticams, jums būs jāsaprot. Tas, kā vispirms tiek ģenerēti nejauši skaitļi un kam tie tiek izmantoti.

Kādiem gadījuma skaitļiem tiek izmantots izlases skaitļu ģenerators

Gadījuma skaitļi ir izmantoti daudzus tūkstošus gadu. Neatkarīgi no tā, vai tā ir monētas šķērsošana vai metamais kauliņš, mērķis ir atstāt gala rezultātu nejaušas izvēles ziņā. Gadījuma skaitļu ģenerators datorā ir līdzīgs. Tie ir mēģinājums sasniegt neparedzamu, nejaušu rezultātu.

Nejaušo skaitļu ģeneratori ir ļoti noderīgi dažādiem mērķiem. Papildus tādām acīmredzamām lietojumprogrammām kā nejaušu skaitļu ģenerēšana azartspēļu vajadzībām vai neparedzamu rezultātu radīšanai datorspēlē, kriptogrāfijai nejaušība ir patiešām svarīga.

Kriptogrāfijai nepieciešami skaitļi, kurus uzbrucēji nevar uzminēt. Mēs nevaram tikai un vienīgi izmantot vienus un tos pašus skaitļus. Mēs vēlamies ģenerēt šos skaitļus ļoti neparedzamā veidā, lai uzbrucēji tos nevarētu uzminēt. Šie nejaušie skaitļi ir svarīgi drošai šifrēšanai. vai jūs šifrējat savus failus, vai vienkārši izmantojat HTTPS vietni internetā.

Patiesie izlases skaitļi izlases skaitļu ģenerators

Jums var būt jautājums, kā dators faktiski var ģenerēt nejaušu skaitli. Kur tas notiek nejaušība nāk no? Ja tas ir tikai datora koda gabals, vai nav iespējams, ka datora ģenerētie skaitļi varētu būt paredzami?

Mēs nejaušo skaitļu ģenerētos datorus parasti sagrupējam divos veidos. Tas ir atkarīgs no tā, kā tie tiek ģenerēti: Patiesi nejauši skaitļi un pseido-nejauši skaitļi.

thevideo.me nedarbojas kodi

Lai izveidotu a taisnība nejaušs skaitlis, dators mēra kāda veida fiziskas parādības, kas notiek ārpus datora. Piemēram, dators varētu izmērīt atoma radioaktīvo sabrukšanu. Saskaņā ar kvantu teoriju, nevar droši zināt, kad notiks radioaktīvā sabrukšana. Tātad tas būtībā ir tīra nejaušība no Visuma. Uzbrucējs nevarētu paredzēt, kad notiks radioaktīvā sabrukšana. Tāpēc viņi nezinātu nejaušo vērtību.

Ikdienas piemērs ir tāds, ka dators var paļauties uz atmosfēras troksni vai vienkārši izmantot precīzu laiku, kad nospiežat tastatūras taustiņus, kā neparedzamu datu avotu vai entropiju. Piemēram, jūsu dators var pamanīt, ka nospiedāt taustiņu precīzi 0,23423523 sekundēs pēc pulksten 14:00. Paņemiet pietiekami daudz laika, kas saistīts ar šīm taustiņu nospiešanām, un jums būs entropijas avots, kuru varat izmantot, lai ģenerētu taisnība izlases skaitlis. Jūs neesat paredzama mašīna. Tātad uzbrucējs nevar uzminēt precīzu brīdi, kad nospiežat šos taustiņus. / Dev / random ierīce Linux, kas ģenerē nejaušus skaitļus, bloki un neatgriež rezultātu, kamēr tas nesavāc pietiekami daudz entropijas, lai atgrieztu patiesi nejaušu skaitli.

Pseidorandomālie skaitļi izlases skaitļu ģenerators

Pseidorandomālie skaitļi ir alternatīva taisnība izlases skaitļi. Dators varētu izmantot sākotnējo vērtību un algoritmu, lai ģenerētu skaitļus, kas, šķiet, ir nejauši, bet patiesībā tas ir paredzams. Dators neapkopo nejaušus datus no vides.

Tas ne vienmēr ir slikti katrā situācijā. Piemēram, ja jūs spēlējat video spēli. Nav īsti svarīgi, vai notikumi, kas notiek šajā spēlē, ir izraisījuši taisnība izlases skaitļi vai pseidonormālie skaitļi. No otras puses. Ja izmantojat šifrēšanu, jūs nevēlaties izmantot pseidonormālus numurus, kurus uzbrucējs varētu uzminēt.

Pieņemsim, ka, piemēram, uzbrucējs zina algoritmu un sākotnējo vērtību, ko izmanto pseidorandomu skaitļu ģenerators. Pieņemsim, ka šifrēšanas algoritms no šī algoritma iegūst pseidorandomu skaitli. Un izmanto to, lai ģenerētu šifrēšanas atslēgu, nepievienojot papildu nejaušību. Ja uzbrucējs zina pietiekami daudz, viņi varētu strādāt atpakaļ un noteikt pseidorandomijas numuru. Šifrēšanas algoritms ir jāizvēlas tādā gadījumā, pārkāpjot šifrēšanu.

NSA un Intel aparatūras izlases skaitļu ģenerators

Lai atvieglotu izstrādātāju darbu un palīdzētu ģenerēt drošus nejaušus skaitļus. Intel mikroshēmās ir aparatūras bāzes nejaušo skaitļu ģenerators, kas pazīstams kā RdRand. Šī mikroshēma izmanto procesora entropijas avotu un programmatūrai piešķir nejaušus skaitļus, kad programmatūra tos pieprasa.

Šeit problēma ir tā, ka nejaušo skaitļu ģenerators būtībā ir melna kaste, un mēs nezinām, kas tajā notiek. Ja RdRand satur NSA aizmuguri, valdība varētu salauzt šifrēšanas atslēgas. Tas tika ģenerēts, izmantojot tikai datus, ko sniedz šis nejaušo skaitļu ģenerators.

samsung galaxy s7 edge draiveris

Tas rada nopietnas bažas. 2013. gada decembrī FreeBSD izstrādātāji noņēma atbalstu RdRand izmantošanai tieši kā nejaušības avotu, sakot, ka nevar tam uzticēties. [Avots] RdRand ierīces izeja tiks ievadīta citā algoritmā, kas papildina papildu entropiju. Tas nodrošina, ka jebkura nejaušo skaitļu ģeneratora aizmugure nav nozīmes. Linux jau strādāja šādā veidā, vēl vairāk randomizējot nejaušos datus, kas nāk no RdRand, lai tos nevarētu paredzēt pat tad, ja būtu aizmugure. [Avots] Nesenajā AMA ( Pajautā man kaut ko ) vietnē Reddit Intel vadītājs Braiens Krzanichs neatbildēja uz jautājumiem par šīm bažām. [Avots]

Protams, tas, iespējams, nav tikai Intel mikroshēmu problēma. FreeBSD izstrādātāji arī sauca Via mikroshēmas pēc nosaukuma. Šis strīds parāda, kāpēc ir tik svarīgi ģenerēt nejaušus skaitļus, kas ir patiešām nejauši un nav paredzami.

Lai ģenerētu taisnība nejauši skaitļi, nejaušu skaitļu ģeneratori pulcējas entropija, vai šķietami nejauši dati no apkārtējās fiziskās pasaules. Par nejaušiem skaitļiem, kas to nedara tiešām jābūt nejaušam, viņi var izmantot tikai algoritmu un sākotnējo vērtību.

Secinājums

Labi, tas bija viss ļaudis! Es ceru, ka jums patīk šis izlases skaitļu ģeneratora raksts un jums tas noderēs. Sniedziet mums atsauksmes par to. Arī tad, ja vēlaties uzdot citus ar to saistītus jautājumus. Pēc tam informējiet mūs zemāk esošajā komentāru sadaļā. Mēs drīz sazināsimies ar jums.

Lai jums lieliska diena!