Как компьютеры генерируют случайные числа

Компьютеры генерируют случайные числа для всего: от криптографии до видеоигр и азартных игр. Существует две категории случайных чисел - «истинные» случайные числа и псевдослучайные, а разница между ними важна для безопасности систем шифрования. Эта тема становится все более спорной в последнее время. Большое количество людей сомневаются, заслуживают ли доверия данные программы. Чтобы разобраться, важно понять, в первую очередь каким образом применяются случайные числа, и самое главное - цель их применения.

Непредвидимые числа использовались в течение многих тысяч лет. Независимо от того, перебрасывали ли монету, или катили кости, цель состояла в том, чтобы сделать конечный результат непредвиденным. Программы генерации случайных чисел на компьютере похожи - они пытаются достичь непредсказуемого конечного результата.

Помимо очевидных приложений, таких как генерация случайных чисел для создания непредсказуемых результатов в компьютерной игре, или использование в слотах на базе игровых платформ игровые аппараты вулкан делюкс, случайность важна для криптографии.

Криптография требует применения номеров, которые злоумышленники не могут предугадать. Нельзя просто использовать одни и те же числа снова и снова. Необходимо сгенерировать эти цифры очень непредсказуемым образом. Случайные числа необходимы для безопасного шифрования, независимо от того, шифруете ли вы свои собственные файлы или используете веб-сайт HTTPS.

Верные случайные числа

Возможно, Вам интересно, как компьютерная программа совершает генерацию этих чисел. Откуда берется эта «случайность»? В случае если это только фрагмент компьютерного кода, возможно ли тогда, что генерируемые числа могут быть предсказуемыми?

Для генерации «истинного» случайного числа программа производит измерение отдельного типа физиологического явления. Например, программа может взять за основу процесс радиоактивного распада атома. Если следовать квантовой теории, не существует способа предугадать точность времени самого распада, и это по существу «чистая случайность», взятая из вселенной. А значит и мошенники не смогут выявить верное случайное значение. Также компьютерная программа может опираться на другие природные явления или даже на периодичность печатания по клавиатуре.

Что касается "Псевдослучайных" чисел, компьютер может использовать начальное значение и алгоритм для генерации чисел, которые только кажутся случайными, но на самом деле являются предсказуемыми. Компьютер не собирает при этом никаких случайных данных из среды. Это не обязательно плохо. Например, если Вы играете в видеоигру, на самом деле не так важно, связаны ли события, происходящие в этой игре, «истинными» случайными числами или псевдослучайными номерами. С другой стороны, если Вы используете шифрование, псевдослучайные числа могут быть предугаданы злоумышленниками.