Alternative Entropie-Quellen

Question

Okay, ich schätze, das ist völlig subjektiv und so weiter, aber ich habe über Entropiequellen für Zufallszahlengeneratoren nachgedacht. Die meisten Generatoren werden doch mit der aktuellen Zeit geimpft, oder? Nun, ich war neugierig, welche anderen Quellen verwendet werden könnten, um vollkommen gültige, zufällige (die lose Definition) Zahlen zu erzeugen.

Würde die Verwendung mehrerer Quellen (z. B. Zeit + aktuelle Festplattensuchzeit [wir sind hier phantasievoll]) zusammen eine "zufälligere" Zahl ergeben als eine einzelne Quelle? Wo liegen die logischen Grenzen für die Anzahl der Quellen? Wie viel ist wirklich genug? Wird die Zeit einfach gewählt, weil es bequem ist?

Entschuldigen Sie bitte, wenn dies nicht erlaubt ist, aber ich bin neugierig auf die Theorie hinter den Quellen.

Answer 1

Der Wikipedia-Artikel über Hardware-Zufallszahlengenerator's listet eine Reihe interessanter Quellen für Zufallszahlen auf, die physikalische Eigenschaften nutzen.

Meine Favoriten:

• Eine Strahlungsquelle für den nuklearen Zerfall, die von einem an einem PC angeschlossenen Geigerzähler erfasst wird.
• Photonen, die durch einen halbtransparenten Spiegel laufen. Die sich gegenseitig ausschließenden Ereignisse (Reflexion - Übertragung) werden erkannt und den Bitwerten "0" bzw. "1" zugeordnet.
• Thermisches Rauschen eines Widerstands, das verstärkt wird, um eine zufällige Spannungsquelle zu erzeugen.
• Avalanche-Rauschen, das von einer Avalanche-Diode erzeugt wird. (Wie cool ist das denn?)
• Atmosphärisches Rauschen, das von einem an einen PC angeschlossenen Funkempfänger erfasst wird

Le site Problembereich des Wikipedia-Artikels beschreibt auch die Anfälligkeit vieler dieser Quellen/Sensoren. Sensoren produzieren fast immer immer weniger Zufallszahlen, wenn sie altern/degenerieren. Diese physikalischen Quellen sollten ständig durch statistische Tests überprüft werden, mit denen die erzeugten Daten analysiert werden können, um sicherzustellen, dass die Instrumente nicht stillschweigend kaputt gegangen sind.

Answer 2

SGI verwendete einst Fotos einer Lavalampe in verschiedenen "Glob-Phasen" als Quelle für die Entropie, die sich schließlich zu einem Open-Source-Zufallszahlengenerator namens LavaRnd .

Answer 3

Ich benutze Zufällig.ORG Sie stellen kostenlose Zufallsdaten aus atmosphärischem Rauschen zur Verfügung, mit denen ich in regelmäßigen Abständen einen Mersene-Twister-RNG neu besetze. Es ist so zufällig, wie man ohne Hardware-Abhängigkeiten bekommen kann.

Answer 4

Machen Sie sich keine Gedanken über einen "guten" Seed für einen Zufallszahlengenerator. Die statistischen Eigenschaften der Sequenz hängen nicht davon ab, wie der Generator geimpft ist. Es gibt jedoch andere Dinge, über die man sich Gedanken machen sollte. Siehe Fallstricke bei der Zufallszahlengenerierung .

Was die Hardware-Zufallszahlengeneratoren betrifft, so müssen diese physikalischen Quellen gemessen werden, und der Messprozess ist mit systematischen Fehlern behaftet. Pseudo-Zufallszahlen können eine höhere Qualität haben als "echte" Zufallszahlen.

Answer 5

Der Linux-Kernel verwendet das Interrupt-Timing von Geräten (Maus, Tastatur, Festplatten), um Entropie zu erzeugen. Es gibt eine nette Artikel auf Wikipedia über Entropie.