Com fem servir l’ordinador com a generador de números aleatoris

generador de números aleatoris Els ordinadors generen un número aleatori per a tot, des de la criptografia fins als videojocs i els jocs d’atzar. Hi ha dues categories de nombres aleatoris: cert nombres aleatoris i nombres pseudoaleatoris. I la diferència és important per a la seguretat dels sistemes de xifratge. En aquest article, parlarem de com fem servir l’ordinador com a generador de nombres aleatoris. Anem a començar!

Aquest tema ha esdevingut més controvertit recentment, juntament amb moltes persones que qüestionen si el xip generador de números aleatoris de maquinari integrat per Intel és fiable o no. Per entendre per què pot no ser fiable, haurà de comprendre-ho. Així es generen nombres aleatoris i per a què serveixen.

Per a què s'utilitzen els números aleatoris | generador de números aleatoris

Els números aleatoris s’utilitzen des de fa molts milers d’anys. Tant si es gira una moneda com si es tira un dau, l’objectiu és deixar el resultat final a l’atzar. El generador de números aleatoris en un ordinador és similar. Són un intent d’aconseguir un resultat aleatori i imprevisible.

Els generadors de números aleatoris són molt útils per a molts propòsits diferents. A part d'aplicacions òbvies, com ara generar números aleatoris a efectes de jugar o crear resultats imprevisibles en un joc d'ordinador, l'atzar és realment important per a la criptografia.

La criptografia requereix números que els atacants no poden endevinar. No podem fer servir els mateixos números una i altra vegada. Volem generar aquests números d’una manera molt imprevisible perquè els atacants no puguin endevinar-los. Aquests números aleatoris són importants per al xifratge segur. si esteu encriptant els vostres propis fitxers o simplement utilitzant un lloc HTTPS a Internet.

Nombres aleatoris veritables | generador de números aleatoris

És possible que us pregunteu com un ordinador pot generar realment un nombre aleatori. On fa això aleatorietat vinc de? Si només es tracta d’un fragment de codi de l’ordinador, no és possible que siguin previsibles els números que genera l’ordinador?

Generalment agrupem els ordinadors del nombre aleatori generat en dos tipus. Això depèn de com es generin: És cert nombres aleatoris i nombres pseudoaleatoris.

és kodi krypton millor que jarvis

Per generar un fitxer cert nombre aleatori, l’ordinador mesura algun tipus de fenomen físic que té lloc fora de l’ordinador. Per exemple, l'ordinador podria mesurar la desintegració radioactiva d'un àtom. Segons la teoria quàntica, no hi ha manera de saber amb seguretat quan es produirà la desintegració radioactiva. Per tant, això és essencialment pura aleatorietat de l’univers. Un atacant no seria capaç de predir quan es produiria la desintegració radioactiva. Per tant, no sabrien el valor aleatori.

Per obtenir un exemple més del dia a dia, l'ordinador pot confiar en el soroll atmosfèric o simplement utilitzar l'hora exacta en què premeu les tecles del teclat com a font de dades o entropia imprevisibles. Per exemple, és possible que l’ordinador noti que heu premut una tecla exactament a 0,23423523 segons després de les 2 de la tarda. Agafeu prou temps específics associats a aquestes tecles i tindreu una font d’entropia que podeu utilitzar per generar un cert número aleatori. No sou una màquina previsible. Per tant, un atacant no pot endevinar el moment precís en prémer aquestes tecles. El dispositiu / dev / random a Linux, que genera números aleatoris, blocs i no retorna un resultat fins que no reuneix prou entropia per retornar un nombre realment aleatori.

Nombres Pseudorandom | generador de números aleatoris

Els nombres pseudoaleatoris són una alternativa a cert nombres aleatoris. Un ordinador podria utilitzar un valor inicial i un algorisme per generar nombres que semblen ser aleatoris, però que de fet és previsible. L’ordinador no recull cap dada aleatòria de l’entorn.

Això no és necessàriament una cosa dolenta en totes les situacions. Com si estiguessis jugant a un videojoc. Realment no importa si els esdeveniments que es produeixen en aquest joc siguin causats per cert nombres aleatoris o nombres pseudoaleatoris. Per altra banda. Si utilitzeu el xifratge, no voleu utilitzar nombres pseudoreatorials que un atacant podria endevinar.

Com ara, suposem que un atacant coneix l'algorisme i el valor de llavor que utilitza un generador de números pseudoreator. I diguem que un algorisme de xifrat obté un número pseudoaleatori d’aquest algorisme. I l’utilitza per generar una clau de xifratge sense afegir aleatorietat addicional. Si un atacant en sap prou, podria treballar cap enrere i determinar el nombre de pseudoreator. L'algorisme de xifratge ha d'haver estat escollit en aquest cas, trencant el xifratge.

El generador de números aleatoris de maquinari de NSA i Intel

Per facilitar les coses als desenvolupadors i ajudar a generar números aleatoris segurs. Els xips Intel inclouen un generador de números aleatoris basat en maquinari conegut com a RdRand. Aquest xip utilitza una font d’entropia al processador i proporciona números aleatoris al programari quan el programari els sol·licita.

El problema aquí és que el generador de nombres aleatoris és essencialment una caixa negra i no sabem què passa al seu interior. Si RdRand contingués una porta posterior NSA, el govern seria capaç de trencar les claus de xifratge. Això es va generar només amb les dades subministrades per aquest generador de números aleatoris.

Aquesta és una preocupació seriosa. El desembre de 2013, els desenvolupadors de FreeBSD van eliminar el suport per utilitzar RdRand directament com a font d’atzar, dient que no podien confiar-hi. [Font] La sortida del dispositiu RdRand s'alimentaria en un altre algorisme que afegeix una entropia addicional. Això garanteix que les portes posteriors del generador de números aleatoris no tindrien importància. Linux ja funcionava d'aquesta manera, aleatoritzant encara més les dades aleatòries provinents de RdRand de manera que no seria previsible fins i tot si hi hagués una porta posterior. [Font] En una recent AMA ( Pregunta'm qualsevol cosa ) a Reddit, el director general d'Intel, Brian Krzanich, no va respondre a preguntes sobre aquestes preocupacions. [Font]

Per descomptat, això probablement no sigui només un problema amb els xips Intel. Els desenvolupadors de FreeBSD també van anomenar els xips de Via per nom. Aquesta controvèrsia demostra per què és tan important generar nombres aleatoris realment aleatoris i no previsibles.

Generar cert es reuneixen nombres aleatoris, generadors de nombres aleatoris entropia, o dades aparentment aleatòries del món físic que els envolta. Per a nombres aleatoris que no ho fan realment han de ser aleatoris, només poden utilitzar un algorisme i un valor inicial.

Conclusió

Molt bé, tot això! Espero que us agradi aquest article del generador de números aleatoris i que us sigui útil. Doneu-nos els vostres comentaris al respecte. També si voleu fer més preguntes relacionades amb això. A continuació, feu-nos-ho saber a la secció de comentaris següent. En breu ens posarem en contacte amb vosaltres.

Que tinguis un bon dia!