Hur vi använder datorn som en slumptalsgenerator
slumpgenerator Datorer genererar ett slumptal för allt från kryptografi till videospel och spel. Det finns två kategorier av slumpmässiga nummer - Sann slumpmässiga nummer och pseudorandom-nummer. Och skillnaden är viktig för säkerheten för krypteringssystem. I den här artikeln ska vi prata om hur vi använder datorn som en slumptalsgenerator. Låt oss börja!
Det här ämnet har nyligen blivit mer kontroversiellt, tillsammans med att många ifrågasätter om Intels inbyggda chip för generatorer av slumptalsnummer är pålitligt eller inte. För att förstå varför det kanske inte är pålitligt måste du förstå. Att hur slumpmässiga siffror genereras i första hand och vad de används till.
Vilka slumpmässiga nummer används | slumpgenerator
Slumpmässiga siffror har använts i många tusen år. Oavsett om det är att vända ett mynt eller rulla en tärning, är målet att slutresultatet är upp till slumpmässiga chanser. Slumptalsgeneratorn i en dator är liknande. De är ett försök att uppnå ett oförutsägbart, slumpmässigt resultat.
Slumptalsgeneratorer är mycket användbara för många olika ändamål. Bortsett från uppenbara applikationer som att generera slumpmässiga nummer i syfte att spela eller skapa oförutsägbara resultat i ett dataspel, är slumpmässighet verkligen viktigt för kryptografi.
Kryptografi kräver siffror som angripare inte kan gissa. Vi kan inte bara använda samma nummer om och om igen. Vi vill generera dessa siffror på ett mycket oförutsägbart sätt så att angripare inte kan gissa dem. Dessa slumpmässiga siffror är viktiga för säker kryptering. oavsett om du krypterar dina egna filer eller bara använder en HTTPS-webbplats på Internet.
Sanna slumpmässiga siffror | slumpgenerator
Du kanske undrar hur en dator faktiskt kan generera ett slumpmässigt nummer. Var gör detta slumpmässighet komma från? Om det bara är en bit datorkod, är det inte möjligt att siffrorna som datorn genererar kan vara förutsägbara?
Vi grupperar i allmänhet datorerna av det slumpmässiga antalet som genereras i två typer. Det beror på hur de genereras: Sann slumptal och pseudoslumpnummer.
hur man tar bort matchningar på tinder
Att generera en Sann slumpmässigt tal, mäter datorn någon typ av fysiskt fenomen som äger rum utanför datorn. Såsom, kan datorn mäta en atoms radioaktiva förfall. Enligt kvantteorin finns det inget sätt att veta säkert när radioaktivt förfall kommer att inträffa. Så detta är i huvudsak ren slumpmässighet från universum. En angripare skulle inte kunna förutsäga när radioaktivt förfall skulle inträffa. Så de skulle inte veta det slumpmässiga värdet.
För ett mer dagligt exempel kan datorn förlita sig på atmosfärsljud eller helt enkelt använda den exakta tiden du trycker på tangenterna på tangentbordet som en källa till oförutsägbar data eller entropi. Såsom att din dator kanske märker att du tryckte på en tangent exakt 0,23423523 sekunder efter 14:00. Ta tillräckligt med de specifika tiderna som är associerade med dessa tangenttryckningar så får du en entropikälla som du kan använda för att skapa en Sann slumpmässigt nummer. Du är inte en förutsägbar maskin. Så en angripare kan inte gissa det exakta ögonblicket när du trycker på dessa tangenter. Den / dev / slumpmässiga enheten på Linux, som genererar slumptal, block och returnerar inte ett resultat förrän den samlar tillräckligt med entropi för att returnera ett riktigt slumpmässigt tal.
Pseudorandom Numbers | slumpgenerator
Pseudorandom siffror är ett alternativ till Sann slumpmässiga siffror. En dator kan använda ett frövärde och en algoritm för att generera nummer som verkar vara slumpmässiga, men det är faktiskt förutsägbart. Datorn samlar inte in några slumpmässiga data från miljön.
Detta är inte nödvändigtvis en dålig sak i alla situationer. Gilla, om du spelar ett videospel. Det spelar ingen roll om händelserna som inträffar i det spelet orsakas av Sann slumptal eller pseudorandom-nummer. Å andra sidan. Om du använder kryptering vill du inte använda pseudorandom-nummer som en angripare kan gissa.
Låt oss säga att en angripare känner till algoritmen och utsädesvärdet som en pseudorandom-talgenerator använder. Och låt oss säga att en krypteringsalgoritm får ett pseudorandom-nummer från denna algoritm. Och använder den för att generera en krypteringsnyckel utan att lägga till ytterligare slumpmässighet. Om en angripare vet tillräckligt kan de arbeta bakåt och bestämma pseudorandom-numret. Krypteringsalgoritmen måste i så fall ha valt och bryt krypteringen.
servicebatteri macbook air 2012
NSA och Intels Hardware Generator för slumpmässiga nummer
För att göra det enklare för utvecklare och hjälpa till att skapa säkra slumpmässiga nummer. Intel-chips inkluderar en maskinvarubaserad slumptalsgenerator som kallas RdRand. Detta chip använder en entropikälla på processorn och ger slumpmässiga siffror till programvaran när programvaran begär dem.
Problemet här är att slumptalsgeneratorn i huvudsak är en svart ruta och vi vet inte vad som händer inuti den. Om RdRand innehöll en NSA-bakdörr skulle regeringen kunna bryta krypteringsnycklar. Det genererades med endast data från den slumptalsgeneratorn.
Detta är ett allvarligt bekymmer. I december 2013 tog FreeBSD: s utvecklare bort stöd för att använda RdRand direkt som slumpmässig källa och sa att de inte kunde lita på det. [Källa] Utdata från RdRand-enheten matas in i en annan algoritm som lägger till ytterligare entropi. Det säkerställer att alla bakdörrar i slumptalsgeneratorn inte spelar någon roll. Linux har redan arbetat på det här sättet och ytterligare randomiserat slumpmässiga data som kommer från RdRand så att det inte skulle vara förutsägbart även om det fanns en bakdörr. [Källa] I en ny AMA ( Fråga mig vad som helst ) på Reddit svarade inte Intels vd Brian Krzanich på frågor om dessa problem. [Källa]
Naturligtvis är detta sannolikt inte bara ett problem med Intel-chips. FreeBSD: s utvecklare ropade också Via-marker med namn. Denna kontrovers visar varför det är så viktigt att generera slumpmässiga nummer som verkligen är slumpmässiga och inte är förutsägbara.
Att generera Sann slumptal, slumptalsgeneratorer samlas entropi, eller till synes slumpmässiga data från den fysiska världen omkring dem. För slumptal som inte gör det verkligen måste vara slumpmässiga, de kan bara använda en algoritm och ett frövärde.
Slutsats
Okej, det var allt folk! Jag hoppas att du gillar den här artikeln om slumpgenerator och tycker att den är till hjälp för dig. Ge oss din feedback om det. Även om du vill ställa ytterligare frågor relaterade till det. Låt oss veta i kommentarfältet nedan. Vi återkommer snart.
Ha en bra dag!
