Generator liczb losowych oparty na świetle laserowym?

Naukowcy z Uniwersytetu Maryland stworzyli zupełnie nowy generator liczb losowych. Maszyna wykorzystuje zamiast tradycyjnych metod światło laserowe.

Generatory liczb losowych są absolutnie niezbędną częścią wszystkich systemów cyberbezpieczeństwa. To właśnie na ich podstawie odbywa się przecież całe szyfrowanie.

Czym jest prawdziwa losowość?

Popularne strony internetowe czy programy oferujące generator liczb losowych mają jednak zasadniczo jeden problem. Nie oferują wcale losowości. Opierają się one po prostu na algorytmach, które mimo swojego skomplikowania są jednak zawsze w pewien sposób możliwe do przewidzenia. A jeśli możemy coś przewidzieć to nie ma przecież mowy o żadnej losowości. Rozwiązanie to jest nazywane więc pseudolosowością.

Z punktu widzenia użytkownika czy niezbyt ważnych aplikacji jest to w zupełności wystarczająca opcja. Jednak z punktu widzenia bezpieczeństwa kluczowych systemów informatycznych absolutnie niedopuszczalna.

Jak zatem osiągnąć prawdziwą losowość? Najlepiej wykorzystać w tym celu zjawiska fizyczne. Bardzo ciekawe rozwiązanie stosuje na przykład Cloudflare.

Jeden z ich wielu generatorów opiera się na całej ścianie pełnej lamp lawowych. Ich ruchy są na tyle nieprzewidywalne, że analizując najjaśniejsze punkty na ścianie tworzone są liczby nieprawdopodobnie trudne do przewidzenia przez jakikolwiek algorytm. Oczywiście jest to zapewne możliwe, ale mówimy tutaj o miliardach lat.

Lasery wykorzystujemy też na co dzień – sprawdź jaki projektor do domu wybrać

Generator liczb losowych oparty na laserze

Na podobny pomysł wpadli więc naukowcy z Uniwerystetu Maryland. Ich generator liczb losowych opiera się na analizie fluktuacji (czyli przypadkowych wahań) wiązki laserowej.

Światło w ich generatorze odbija się między lustrami umieszczonymi we wnęce w kształcie klepsydry. Tak nieregularny kształt umożliwia odbijanie się fal świetlnych o różnych częstotliwościach przez laser i nakładanie się ich na siebie nawzajem.

W rezultacie, kiedy laser po wyjściu z wnęki pada w końcu na powierzchnię, jego światło zawiera stale zmieniający się wzór drobnych punkcików, które losowo rozjaśniają się i ściemniają. To właśnie na tej podstawie generowana jest liczba losowa.

Czemu jednak ten generator jest tak innowacyjny? Chodzi oczywiście o prędkość. Pozwala na stworzenie 250 trylionów liczb na sekundę. Wow!

Zobacz też:
LG CineBeam 4K – projektor laserowy z oryginalną funkcją dostosowywania jasności
Nowy łazik NASA sprawdzi jak brzmi Mars
Cyberbezpieczeństwo Kanady zagrożone strajkiem pracowników?

Źródło: Science News