Prinzip der Zufallsgenerierung mit einem Computer und unter Linux.

Das Prinzip der zufälligen Erzeugung eines Werts oder eines Chips durch einen Computer:

Der einfachste Weg, Zufallszahlen zu generieren, ist die Verwendung eines Pseudozufallszahlengenerators.
Ein solcher Generator erzeugt Zahlen durch Wiederholung, wobei die erste Zahl ein englischer Startwert ist. Dieser Startwert muss mit einer beliebigen Zahl initialisiert werden. Es ist die erste Zufallszahl in der Reihe. Dann, um eine andere zu erhalten, multiplizieren wir diese mit einer Konstanten a, dann addieren wir einen Befund c zum Ergebnis und nehmen den Rest der euklidischen Division durch eine Konstante m

Wenn die Konstanten a, c und m gut gewählt sind, sind die so erzeugten Zahlen pseudozufällig Es ist dann möglich, den Startwert zur aktuellen Zeit in Sekunden zu initialisieren, was zu unterschiedlichen Ausgaben führt, solange Sie das Programm nicht zweimal in derselben Sekunde starten, oder Sie können auch einen festen Startwert auswählen, wenn Sie dies möchten reproduzieren Sie die Ergebnisse.
Diese Art von Generator ist in dem Sinne überhaupt nicht sicher, dass es bei Kenntnis der Reihenfolge der erzeugten Zufallszahlen nicht unmöglich ist, die nächste vorherzusagen.

Aber warum sollen "sichere" Zufallszahlen generiert werden? Diese werden beispielsweise verwendet, um Schlüssel für die Kommunikation mit Servern durch Verschlüsselung des Datenverkehrs zu generieren. Daher kann es hilfreich sein, einen Schlüssel zu generieren, den ein Angreifer nicht vorhersagen kann Aus diesem Grund sind Pseudozufallszahlengeneratoren für kryptografische Anwendungen gesichert.

Um eine Zufallszahl zu generieren, ist es möglicherweise vorzuziehen, Entropiequellen zu verwenden. Shannons Entropie ist ein Maß für die Informationsmenge, die in einem Signal vorhanden ist Dies kann beispielsweise durch Netzwerkverkehr, Mausbewegungen, CPU-Auslastung oder einen Geräuschsensor verursacht werden.

Unter Linux werden die Dateien / dev / random und / dev / urandom verwendet, um Zufallszahlen basierend auf der auf dem System gesammelten Entropie zu generieren. Der erste Block liest solange, bis genügend Entropie im System erzeugt wurde. Andererseits wird das Lesen der Sekunde niemals blockiert, aber die Qualität der so erzeugten Zahlen kann daher geringer sein.

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