Продемонстрирован «кристаллический» генератор случайных чисел — Naked Science
12.02.2020
Сергей Васильев
1

Продемонстрирован «кристаллический» генератор случайных чисел

5.5

Британские инженеры научились использовать кристаллизацию для получения настоящих случайных чисел и повышения надежности шифрования.

©Lee et al., 2020

Если вы попробуете назвать серию любых случайных чисел, у вас ничего не получится. Уже многократно было продемонстрировано, что в любом составленном человеком ряду можно найти определенные закономерности. Но истинно случайных чисел не выдаст и компьютер, который использует для этого специальные алгоритмы: выдаваемые ими числа точнее называть псевдослучайными.

Такие числа активно используются, например, в криптографии, и понимание «отклонений от чистой случайности» может дать злоумышленникам важнейший ключ для взлома зашифрованных данных. Поэтому для некоторых особо защищенных систем инженеры находят источники случайных чисел в природе, используя датчики температуры, движения, шума, радиоактивного распада.

Например, в системе Lavarand генерация случайных чисел производится на основе снимков нескольких «лавовых ламп» и движения полужидких капель в масле. А Лерой Кронин (Leroy Cronin) и его коллеги из Университета Глазго нашли еще один нестандартный подход к задаче — и в качестве источника случайных чисел использовали кристаллы. Об этом они пишут в статье, опубликованной в журнале Matter.

В самом деле, кристалл характеризуется высокой упорядоченностью, однако сам процесс кристаллизации из жидкого раствора происходит как череда случайных событий. Невозможно предсказать точно ни момент его начала, ни темпы роста кристалла, ни массу дефектов, возникающих в структуре. Поэтому Лерой Кронин с соавторами использовали емкость с насыщенным раствором соли и следили за ростом кристаллов с помощью обычной веб-камеры.

«Кристаллизационный» генератор случайных чисел / ©Lee et al., 2020

Хаотическую картинку роста система автоматически превращала в последовательность нулей и единиц и формировала из них случайные числа. Ученые зашифровали слово crystal! («кристалл!») с использованием этих чисел, а также с помощью псевдослучайных чисел, сгенерированных одним из популярных алгоритмов. На обратную расшифровку в первом случае потребовалось куда больше времени.

Однако авторы планируют сделать свою систему более устойчивой к взлому. Для этого в процесс будет внесено еще больше элементов случайности: например, за счет проведения химических реакций перед кристаллизацией. Кроме того, прототип может быть миниатюризирован и адаптирован для использования в самых обычных персональных компьютерах — по крайней мере, теоретически.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Позавчера, 14:34
Илья Ведмеденко

Осведомленный источник ТАСС сообщил, что опытный образец перспективного стратегического бомбардировщика нового поколения соберут к 2023 году. Ранее стало известно, что в России изготовили первый образец двигателя для нового самолета.

Позавчера, 11:54
Александр Березин

Среди полностью привитых препаратом от центра «Вектор» процент заболевших Covid-19 слабо отличим от процента заболевших среди тех, кто не прошел вакцинацию. В то же время среди привитых другими вакцинами этот показатель в несколько раз ниже, чем среди непривитых.

Сегодня, 11:50
Ольга Иванова

26-летняя девушка из Португалии обнаружила, что после родов у нее началась лактация из подмышечной впадины. Врачи заявили, что это редкий случай полимастии.

1 августа
Мария Азарова

Исследование микробиома кишечника, проведенное японскими и американскими учеными, предоставляет один из потенциальных ключей к долголетию и лечению бактериальных инфекций.

29 июля
Сергей Васильев

В Канаде обнаружили окаменелости, поразительно похожие на скелет морских губок и при этом на миллионы лет старше Кембрийского взрыва, когда появились современные типы животных.

Позавчера, 14:34
Илья Ведмеденко

Осведомленный источник ТАСС сообщил, что опытный образец перспективного стратегического бомбардировщика нового поколения соберут к 2023 году. Ранее стало известно, что в России изготовили первый образец двигателя для нового самолета.

25 июля
Александр Березин

До массовой термоядерной энергетики 20 лет — и всегда будет 20 лет. Это незатейливая шутка сама стала старой еще 20 лет назад. Общество расстраивается от того, что термояд все никак не могут вывести на промышленный уровень. И лишь Илон Маск считает, что термоядерный реактор вовсе не нужен. Внимательный анализ показывает, что он прав. Даже если все технические проблемы термоядерной энергетики чудесным образом разрешатся, у нее не будет шансов вытеснить конкурентов. Как так вышло, и что тогда спасет человечество от энергетического кризиса?

13 июля
Ольга Иванова

Международная команда ученых идентифицировала ДНК из почвы в грузинской пещере. Благодаря этому исследователям удалось восстановить геном человека возрастом 25 тысяч лет, не имея никаких скелетных останков.

8 июля
Василий Парфенов

Подросток из бельгийского города Остенде стал вторым самым юным обладателем высшего образования в обозримой истории. Он с отличием окончил курс физики в Антверпенском университете и теперь собирается защитить магистерскую степень, а затем и докторскую диссертацию в этой области. Цель у него простая и понятная: увеличение продолжительности жизни человека вплоть до полного бессмертия за счет замены частей тела и органов механическими или искусственными.

[miniorange_social_login]

Комментарии

1 Комментарий

13.02.2020
-
0
+
это же всё равно диапазон чисел, не? такой способ не даст число 1 или 2 например
Подтвердить?
Подтвердить?
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: