استفاده از کریستال برای تولید اعداد تصادفی!

دانشمندان برای اولین بار از کریستال و شیمی برای تولید اعداد واقعاً تصادفی استفاده کردند که بر خلاف تصور، کار بسیار دشواری است و در رمزنگاری استفاده می‌شود.

کد خبر: ۱۲۴۶۳۶۲

تاریخ: ۰۴ اسفند ۱۳۹۸ - ۰۹:۴۸

به گزارش خبرگزاری دانا و به نقل از آی‌ای، تلاش برای ایجاد اعداد تصادفی کامل از چیزی که تصور می‌شود دشوارتر است و دانشمندان دانشگاه "گلاسکو" برای اولین بار توانستند از کریستال و شیمی برای تولید اعداد واقعاً تصادفی استفاده کنند.
رایانه‌هایی که اعداد تصادفی ایجاد می‌کنند، کار دشواری دارند، چرا که تولید اعداد واقعاً تصادفی که از نظم خاصی پیروی نکنند، بسیار سخت است.

از طرفی تولید اعداد تصادفی در رمزنگاری و سایر مدل‌سازی‌های ریاضی مورد نیاز است.

اکنون گروهی از دانشمندان دانشگاه گلاسکو با استفاده از رشد کریستال راهی برای انجام این کار پیدا کرده‌اند.

رمزنگاری مناسب با توجه به اینکه جهان به سمت پیشرفت‌های فناوری می‌رود، اهمیت بیشتری پیدا کرده است. ورود به وبسایت‌ها و تأمین امنیت ترافیک وب هرگز به این اندازه اهمیت نداشته است و روند رو به رشدی نیز خواهد داشت.

بنابراین دانشمندان و برنامه‌نویسان باید راهی برای ایجاد اعداد تصادفی پیدا کنند. بعضی اوقات آنها برای این کار از منابع طبیعی مانند واپاشی هسته‌ای و سر و صدای جوی استفاده می‌کنند.

واپاشی هسته‌ای(فروپاشی هسته‌ای) به مجموعه فرآیندهای مختلفی گفته می‌شود که در هسته اتم‌های ناپایدار پرتوزا رخ می‌دهد و پرتوهایی تولید می‌کنند که به آنها پرتوهای رادیواکتیو می‌گویند.

نویز یا سر و صدای نویز جوی نیز یک نویز رادیویی است که در اثر فرآیندهای جوی طبیعی ایجاد می‌شود که در درجه اول توسط رعد و برق ایجاد می‌شود. در مقیاس جهانی، حدود 40 صاعقه در هر ثانیه رخ می‌دهد.

اکنون گروهی از شیمی‌دانان برای اولین بار از نوع متفاوتی از منابع طبیعی برای ایجاد اعداد تصادفی استفاده کرده‌اند.

محققان دانشگاه گلاسگو یک سیستم رباتیک ساخته‌اند که روند تبلور را دنبال می‌کند تا به ترتیب تصادفی از اعداد و اطلاعات رمزگذاری شده برسد.

"لی کرونین" استاد مطالعات و شیمی در دانشگاه گلاسکو و سرپرست این مطالعه توضیح داد: ما از کلمه کریستال استفاده کردیم و آن را با استفاده از ژنراتور شماره تصادفی خود رمزگذاری کردیم. همچنین از یک الگوریتم شناخته شده استفاده کردیم.

این کاملاً ساده است. مواد شیمیایی موجود در یک مایع گاهی اوقات می‌توانند از یک حالت نامنظم به یک حالت بسیار سازمان یافته بروند، در غیر این صورت به عنوان کریستال شناخته می‌شوند.

"کرونین" و گروهش یک ربات ساختند که تعدادی از مخازن تبلور را از طریق دوربین بررسی می‌کند و سپس بخش‌هایی از آنچه را که می‌بیند به رشته‌ای از یک‌ها و صفرها تبدیل می‌کند. محققان سه واکنش شیمیایی مختلف را مورد بررسی قرار دادند و هنگامی که رمز گشای آنها کشف کرد که چگونه از الگوریتم برای تولید اعداد تصادفی استفاده کند، روش تبلور و دریافتن رمز چگونگی اعداد تولید شده بسیار سخت بود.

به قول خود "کرونین"، کل ایده این است که یک فرآیند تصادفی با یک تبلور تصادفی داشته باشیم که اگر همه آنها را کنار هم قرار دهیم، اعداد تصادفی بهتری خواهیم داشت.

رمزنگاری یا رمزگذاری روند رمز کردن پیام‌ها یا اطلاعات است به گونه‌ای که تنها افراد مجاز، قادر به خواندن آن باشند. پیام یا اطلاعات با استفاده از یک الگوریتم، رمزگذاری شده و علائم رمزی به وجود می‌آید که فقط در صورت رمزگشایی قابل خواندن هستند. در رمزگذاری معمولاً یک کلید رمزگذاری شبه تصادفی تولید شده توسط یک الگوریتم، به کار گرفته می‌شود. اگرچه شاید رمزگشایی پیام بدون در اختیار داشتن کلید ممکن باشد، اما در یک رمزگذاری خوب، منابع محاسباتی زیادی برای این کار لازم است. یک گیرنده مجاز به راحتی می‌تواند پیام را با کلید تدارک دیده شده توسط صادرکننده پیام، رمزگشایی کند اما گیرنده غیرمجاز نمی‌تواند.

هدف از رمزگذاری، اطمینان از این است که فقط کسانی که مجاز به دستیابی اطلاعات(پیام یک متن یا یک فایل) هستند، قادر به خواندن آن و استفاده از کلید رمزگذاری باشند.

مطالعه آنها در مجله Matter منتشر شده است.