Mouse Trap entropía motor (1 / 10 paso)

Paso 1: Entropía generación Resumen--de dónde provienen los números al azar

Números al azar en las computadoras generalmente son generados mediante un algoritmo generador de números Pseudo-Random (PRNG). Un PRNG es como una licuadora para los números que les mezclan juntas de manera compleja para producir una secuencia que aparece al azar. El mezclador tiene un número llamado para comenzar con una semilla. Para una determinada semilla el PRNG siempre genera la misma secuencia de números pseudoaleatorios. El problema es que esto hace un PRNG totalmente predecible, que no es lo que quieres generalmente de un número aleatorio, pero si utilizas un número verdaderamente al azar un PRNG la semilla entonces la secuencia resultante es impredecible y casi indistinguible de una secuencia de números realmente aleatorios. El truco es la obtención de un número verdaderamente aleatorio para utilizar como una semilla para un PRNG.

Muchos sistemas operativos mantienen una fuente de números aleatorios llamados un 'entropía'. Estos números son realmente al azar, no pseudo-random. Un proceso dedicado a recopilar entropía lentamente llena la piscina mediante el registro de la actividad de hardware que es impredecible. Algunas fuentes incluyen el tiempo entre pulsaciones de teclas, el tiempo y la distancia entre los movimientos del ratón, sincronización del movimiento de una cabeza de disco duro y el ruido de un micrófono o una cámara de vídeo. Toda esta actividad se mezcla y se filtra para obtener un número verdaderamente aleatorio que se añade a la entropía para el almacenaje hasta que consumido por cualquier programa que requiera números verdaderamente aleatorios. Los números al azar pueden consumidos y utilizados directamente en la piscina, pero esto puede ser un desperdicio. La piscina es un recurso limitado que es lento para volver a llenar. Si se consumen todos los números en la piscina entonces solicitudes posteriores tendrá que parar y esperar hasta la reunión proceso llena la piscina de la entropía. Para la conservación de la piscina unos cuantos números pueden ser tomados y usados como una semilla para un PRNG, que puede generar más números que la entropía puede proporcionar. Y porque la semilla que el PRNG es realmente aleatoria, la secuencia resultante es casi indistinguible de números verdaderamente aleatorios (para la mayoría de los casos).

La demanda de números verdaderamente aleatorios en algunos sistemas es mayor que lo que puede proporcionar una entropía lento proceso de recolección. Esto ha llevado al desarrollo de hardware de generación de entropía dedicado para rápidamente generar números realmente aleatorios. Estos dispositivos funcionan generalmente registrando ruido de térmico, eléctrico, o fuentes de radio. No es difícil construir un generador de entropía de hardware. Muchos de ellos son bastante simples, pero que construí aquí, que se basa en un ratón óptico y luces de Navidad de la burbuja, no es uno de ellos. También no es rápido, pero se ve muy bien montado en un rack de servidores.