5 técnicas de generador de números aleatorios extraños y extravagantes

¿Sabía que le debe la seguridad de su tarjeta de crédito a una pared de lámparas de lava?? Ese ruido atmosférico podría haber sido la razón por la que ganó su último premio de sorteo? O que la desintegración radiactiva podría proteger su identidad? Estos son algunos de los métodos más extraños y locos del mundo real que los generadores de números aleatorios usan para mantenerse impredecibles.

Por qué los verdaderos generadores de números aleatorios necesitan semillas del mundo real

Si desea generar un número aleatorio para jugar un juego o decidir quién va a sacar los comestibles esta semana, puede usar un método probado y verdadero como los dados o voltear una moneda. Pero si desea proteger la privacidad y la seguridad de las personas en Internet, necesita una forma mucho más fuerte de elegir números aleatorios.

Para que la criptografía sea lo suficientemente fuerte como para disuadir a los ladrones y piratas informáticos, debe ser impredecible. Y las computadoras son muy malas para la imprevisibilidad. De hecho, están programados para ser lo más confiables posible, por lo que cada vez que su computadora ejecuta un programa, funciona de la misma manera. Mientras una computadora poder Generar un número aleatorio, debe recibir instrucciones cómo para hacerlo. Y cualquiera que sepa esas instrucciones puede predecir los números que el programa se le ocurrirá.

Para ser seguros, los verdaderos generadores de números aleatorios (TRNG) deben usar un elemento impredecible, algo que un hacker no puede adivinar, incluso si conoce el código del programa. Para hacer esto, el TRNG generalmente toma algo del mundo real, para "sembrar" los números aleatorios que la computadora elige.

Estas son algunas de las semillas del mundo real más extrañas que los generadores de números aleatorios usan para frustrar a los piratas informáticos:

1. Una pared de lámparas de lava

Cómo una pared de lámparas de lava aseguró Internet. Imagen (c) Imágenes EMAC / Getty Images

Cloudflare es una empresa que, según su sitio web, "alimenta casi el 10% de todas las solicitudes de Internet para más de 2.8 mil millones de personas en todo el mundo."Entre otras cosas, protegen los sitios web de los ataques DDoS y otros hacks. Así que no hace falta decir que su cifrado debe ser impecable. Necesitan sembrar sus programas de cifrado con un número verdaderamente aleatorio e infantil, pero cómo?

Durante mucho tiempo, CloudFlare, lo cree o no, una pared de lámparas de lava llamada Lavarand para sembrar su generador de números aleatorios.

Lavarand suena loco, pero funcionó bien. Una cámara señaló a Lavarand tomó una alimentación de video del flujo de lava altamente impredecible y la alimentó en "Generadores de números pseudorandom criptográficamente seguros."El resultado fue aún más impredecible que el generador de números aleatorios en el sistema operativo Linux.Esto proporcionó una capa adicional de seguridad a las más de 10,000,000 de aplicaciones y API que Cloudflare protege.

2. Tormentas eléctricas

Huelgas de relámpagos alimenta el generador de números aleatorios al azar.organizar.  Imagen (c) Beau van der Graaf / Eyeem / Getty Images

Una de las fuentes más fáciles de usar y más confiables de números aleatorios verdaderos es aleatorio.organizar. Sus generadores de números aleatorios, que se utilizan para los dibujos de lotería y sorteo, los juegos en línea y mucho más, están impulsados ​​por las tormentas eléctricas.

Aleatorio.Org utiliza radios que se ajustan entre las estaciones para recoger las diferencias en el ruido atmosférico, que está en su mayoría influenciado por tormentas eléctricas y rayos. Todos los días en todo el mundo, hay alrededor de 3 mil millones de ataques de rayos, por lo que hay mucha variación.

Aleatorio.org mide el ruido atmosférico en diferentes lugares de todo el mundo con un alto grado de precisión, lo que hace que sea muy difícil predecir. De hecho, tendría que poder monitorear cada partícula en la atmósfera de la tierra para hacerlo.

El nivel de precisión es importante porque una mayor precisión es más difícil de adivinar o predecir. Por ejemplo, es bastante fácil adivinar que la temperatura en un día soleado está en los años 80. Es mucho más difícil adivinar que es 82.17 grados.

Si mide con un alto grado de precisión y luego usa solo los números de lugar decimales, su generador de números aleatorios es prácticamente imposible de predecir.

Si desea saber si puede confiar en los resultados, al azar.Org tiene un análisis estadístico de si el ruido atmosférico realmente funciona como un generador de números aleatorios.

3. Tus propios movimientos

Movimientos de mouse y teclado generadores de números aleatorios.  Imagen (c) Tom Eversley / Eyeem / Getty Images

El sistema operativo Linux impulsa computadoras, servidores, electrodomésticos e incluso la estación espacial internacional. Necesita tener un generador de números aleatorios confiables disponibles para varios fines. Logra este objetivo rastreando a sus usuarios, o, al menos, sus movimientos.

El núcleo de Linux tiene un gran grupo de números aleatorios para extraer. A medida que se solicitan números aleatorios, repone el grupo de números mediante el seguimiento de los movimientos del mouse y las entradas de teclado de sus usuarios con un alto grado de precisión, como se describió anteriormente.

Entonces, si está usando Linux para generar números aleatorios, en realidad podría ser la semilla.

Si desea ver este generador de números aleatorios en acción, pruébelo en este generador de números aleatorios de puntero del mouse. Si lo desea, puede probarlo verificando si cada dígito aparece aproximadamente con tanta frecuencia como los demás.

4. Desintegración radioactiva

La descomposición radiactiva es uno de los generadores de números aleatorios más confiables.  Imagen (c) TheEasis / Getty Images

La mayoría de estas formas de sembrar generadores de números aleatorios son imposibles de predecir, pero aún deterministas, lo que significa que son predecibles, en teoría. Actualmente no tenemos el poder informático para rastrear cada partícula en la atmósfera de la Tierra, pero si lo hiciéramos, podríamos descifrar al azar.Patrones de ruido atmosférico de Org. Pero el servicio Hotbits en Fourmilab en Suiza utiliza una fuente de semillas verdaderamente aleatoria: Radioactive Decay.

Las partículas radiactivas disparan electrones a una velocidad impredecible. Verdaderamente impredecible. No es solo que no tengamos el conocimiento para estimar cuándo se liberará la próxima partícula, es que la descomposición es aleatoria hasta su núcleo. "Incluso dado el conocimiento completo de las leyes de la física, así como las condiciones iniciales del átomo", solo puede, en el mejor de los casos, encontrar una probabilidad de cuándo se lanzará el próximo electrón, según un artículo sobre científico estadounidense.

Los generadores de números aleatorios como hotbits usan un contador de Geiger para medir cuando los electrones se emiten para encontrar números verdaderamente aleatorios.

5. Láser

Los láseres son otra forma de generación de números verdaderamente aleatoria.  Imagen (c) Mathias Joschika / Eyeem / Getty Images

Los láseres son otra forma de generar números verdaderamente aleatorios, con el beneficio adicional de que puede usarlos sin necesidad de material radiactivo costoso y peligroso. Los láseres tienen la ventaja adicional de proporcionar números aleatorios muy rápidamente.

Por ejemplo, los investigadores desarrollaron un chip que rastrea los protones que los láseres emiten al azar. La velocidad a la que un láser emite protones es tan aleatoria como la velocidad a la que la radiactividad emite electrones. El chip luego convierte los resultados en voltaje eléctrico que se puede medir y convertirse en números aleatorios.

Conclusión

Los generadores de números aleatorios son cruciales para la forma en que se ejecuta nuestra Internet, la forma en que los premios se otorgan en los regalos, la forma en que protegemos nuestras identidades e nuestra información financiera. Al usar métodos innovados, inesperados e incluso extraños para garantizar que los números sean verdaderamente aleatorios, mantenemos todas estas actividades vitales funcionando como deberían.