Jak používáme počítač jako generátor náhodných čísel
generátor náhodných čísel Počítače generují náhodné číslo pro vše od kryptografie po videohry a hazardní hry. Existují dvě kategorie náhodných čísel - skutečný náhodná čísla a pseudonáhodná čísla. A rozdíl je důležitý pro bezpečnost šifrovacích systémů. V tomto článku budeme hovořit o tom, jak používáme počítač jako generátor náhodných čísel. Pojďme začít!
Toto téma je v poslední době kontroverznější, spolu s mnoha lidmi, kteří se ptají, zda je integrovaný hardwarový čip generátoru náhodných čísel od společnosti Intel důvěryhodný nebo ne. Abyste pochopili, proč to nemusí být důvěryhodné, musíte to pochopit. To, jak jsou na prvním místě generována náhodná čísla, a k čemu se používají.
K čemu se používají náhodná čísla | generátor náhodných čísel
Náhodná čísla se používají již mnoho tisíc let. Ať už je to házení mincí nebo házení kostkou, cílem je nechat konečný výsledek na náhodě. Generátor náhodných čísel v počítači je podobný. Jsou pokusem o dosažení nepředvídatelného náhodného výsledku.
Generátory náhodných čísel jsou velmi užitečné pro mnoho různých účelů. Kromě zřejmých aplikací, jako je generování náhodných čísel pro účely hazardních her nebo vytváření nepředvídatelných výsledků v počítačové hře, je pro kryptografii opravdu důležitá náhodnost.
Kryptografie vyžaduje čísla, která útočníci nedokáží uhodnout. Nemůžeme používat stále stejná čísla. Chceme tato čísla generovat velmi nepředvídatelným způsobem, aby je útočníci nemohli odhadnout. Tato náhodná čísla jsou důležitá pro bezpečné šifrování. ať už šifrujete své vlastní soubory nebo jen používáte web HTTPS na internetu.
Pravá náhodná čísla | generátor náhodných čísel
Možná vás zajímá, jak může počítač ve skutečnosti generovat náhodné číslo. Kde to dělá náhodnost pocházet z? Pokud je to jen část počítačového kódu, není možné, aby čísla, která počítač generuje, byla předvídatelná?
Počítače generované náhodným číslem obecně seskupujeme do dvou typů. To záleží na tom, jak jsou generovány: Skutečný náhodná čísla a pseudonáhodná čísla.
zavěšení nebo zhroucení aplikací v systému Windows 10
Generovat a skutečný náhodné číslo, počítač měří nějaký druh fyzického jevu, který se odehrává mimo počítač. Například počítač mohl měřit radioaktivní rozpad atomu. Podle kvantové teorie neexistuje způsob, jak s jistotou vědět, kdy dojde k radioaktivnímu rozpadu. To je tedy v zásadě čistá náhoda z vesmíru. Útočník by nebyl schopen předpovědět, kdy dojde k radioaktivnímu rozpadu. Neznali by tedy náhodnou hodnotu.
Pro každodenní příklad by se počítač mohl spolehnout na atmosférický šum nebo jednoduše použít přesný čas stisknutí kláves na klávesnici jako zdroj nepředvídatelných dat nebo entropie. Například si váš počítač může všimnout, že jste stiskli klávesu přesně v 0,234 353 s po 14:00. Získejte dostatek konkrétních časů spojených s těmito stisknutími kláves a budete mít zdroj entropie, který můžete použít k vygenerování skutečný náhodné číslo. Nejste předvídatelný stroj. Útočník tedy nemůže odhadnout přesný okamžik, kdy stisknete tyto klávesy. Zařízení / dev / random v systému Linux, které generuje náhodná čísla, bloky a nevrátí výsledek, dokud nenasbírá dostatek entropie na vrácení skutečně náhodného čísla.
Pseudonáhodná čísla | generátor náhodných čísel
Alternativou k jsou pseudonáhodná čísla skutečný náhodná čísla. Počítač by mohl použít počáteční hodnotu a algoritmus ke generování čísel, která se zdají být náhodná, ale to je ve skutečnosti předvídatelné. Počítač neshromažďuje žádná náhodná data z prostředí.
To nemusí být v každé situaci nutně špatná věc. Jako když hrajete videohru. Ve skutečnosti nezáleží na tom, zda jsou události, ke kterým v této hře dojde, způsobeny skutečný náhodná čísla nebo pseudonáhodná čísla. Na druhou stranu. Pokud používáte šifrování, nechcete používat pseudonáhodná čísla, která by útočník mohl uhodnout.
Řekněme například, že útočník zná algoritmus a počáteční hodnotu, kterou používá generátor pseudonáhodných čísel. Řekněme, že šifrovací algoritmus získá z tohoto algoritmu pseudonáhodné číslo. A používá jej ke generování šifrovacího klíče bez přidání další náhodnosti. Pokud útočník ví dost, mohl by pracovat pozpátku a určit pseudonáhodné číslo. Šifrovací algoritmus musel v tom případě zvolit porušení šifrování.
Generátor náhodných čísel hardwaru NSA a Intel
Usnadnit vývojářům a pomoci generovat zabezpečená náhodná čísla. Čipy Intel zahrnují hardwarový generátor náhodných čísel známý jako RdRand. Tento čip používá zdroj entropie na procesoru a dává softwaru náhodná čísla, když si je software vyžádá.
aplikace pro hangouty pro mac
Problém je v tom, že generátor náhodných čísel je v podstatě černá skříňka a nevíme, co se v něm děje. Pokud by RdRand obsahoval zadní vrátka NSA, vláda by dokázala rozbít šifrovací klíče. To bylo vygenerováno pouze s údaji dodanými tímto generátorem náhodných čísel.
To je vážná obava. V prosinci 2013 vývojáři FreeBSD odstranili podporu pro přímé použití RdRand jako zdroje náhodnosti s tím, že mu nemohou věřit. [Zdroj] Výstup zařízení RdRand by byl přiváděn do jiného algoritmu, který přidává další entropii. Tím je zajištěno, že na zadních vrátkách v generátoru náhodných čísel nebude záležet. Linux již fungoval tímto způsobem, což dále randomizovalo náhodné údaje pocházející z RdRand, aby nebylo možné je předvídat, i kdyby existovaly zadní vrátka. [Zdroj] V nedávném AMA ( Zeptej se mě na cokoliv ) ve společnosti Reddit, generální ředitel společnosti Intel Brian Krzanich neodpověděl na otázky týkající se těchto obav. [Zdroj]
Samozřejmě to pravděpodobně není problém pouze s čipy Intel. Vývojáři FreeBSD také pojmenovali čipy Via. Tato kontroverze ukazuje, proč je generování náhodných čísel, která jsou skutečně náhodná a nejsou předvídatelná, tak důležité.
Vygenerovat skutečný náhodná čísla, generátory náhodných čísel se shromažďují entropie, nebo zdánlivě náhodná data z fyzického světa kolem nich. Pro náhodná čísla, která ne opravdu musí být náhodné, mohou použít pouze algoritmus a počáteční hodnotu.
Závěr
Dobře, to byli všichni lidé! Doufám, že se vám tento článek o generátoru náhodných čísel líbí a je pro vás užitečný. Dejte nám o tom zpětnou vazbu. Také pokud se chcete zeptat na další dotazy týkající se této záležitosti. Pak nám dejte vědět v sekci komentáře níže. Brzy se vám ozveme.
Měj krásný zbytek dne!
