Voksende krystaller til at generere tilfældige tal

Et team ved University of Glasgow har udviklet en ny måde at generere tilfældige tal ved at bruge tilfældigheden i krystalvækst. I deres papir offentliggjort i tidsskriftet Stof , gruppen beskriver at bruge kemi til at generere tilfældige tal til brug i andre applikationer.

Generering af tilfældige tal har altid været et vanskeligt problem for computeringeniører, fordi computere var designet til at være så forudsigelige som muligt. Men tilfældige tal er påkrævet i en lang række applikationer på stort set alle videnskabelige områder. En af de mere presserende applikationer er datakryptering - de fleste eksisterende ordninger er afhængige af den konstante generering af tilfældige tal. Uden tilfældighed, computere designet til at knække kryptering kan snart få øje på et mønster, gør det relativt let at knække krypteringskoden. I denne nye indsats, forskerne har vendt sig til en virkelighedens proces, der har vist sig at være mere tilfældig end pseudo-tilfældige talgeneratorer-en kemisk reaktion, hvorved et materiale begynder at krystallisere.

Krystalliseringsprocessen er tilfældig på grund af mange faktorer, der spiller ind, da kemikalier i en flydende opløsning udvikler sig fra en uordnet tilstand til en, der er meget organiseret. Processen demonstrerer flere tilfældige karakteristika, fra dens geometri til dens dannelsestid.

For at drage fordel af tilfældigheden af ​​krystalliseringsprocessen, forskerne oprettede et krystalliseringsarray, hovedsagelig en cupcake bageform i miniature. De fastgjorde en reagensdispenser og et middel til at indsætte forskellige kemikalier i kopperne. Et kamera tog et billede af hver af kopperne, da krystaldannelsen begyndte. Hvert af billederne blev konverteret til et nul eller et baseret på intet andet end krystalets geografi. Nuller og enerne blev derefter spændt sammen for at danne et tilfældigt tal.

Forskerne testede deres tilfældige talgenerator med en fælles krypteringsapplikation, der normalt bruger en konventionel generator. De krypterede ordet "krystal". De brugte derefter et fælles krypteringssystem til at knække systemet. De fandt ud af, at krakningssystemet havde sværere ved at tyde deres ord, da det blev krypteret af deres krystal -tilfældige generator end med konventionelle pseudo -tilfældige talgeneratorer.

© 2020 Science X Network