A randomidade é incrivelmente útil. As pessoas costumam atrair palha, jogando dados ou moedas para fazer escolhas justas. Pode permitir que os auditores façam seleção neutra completa de números aleatórios. A randomidade também é a chave para a proteção; Se uma senha ou número de código for uma string imparável, é mais difícil quebrá -la. Hoje, muitos de nossos sistemas criptográficos usam geradores de números aleatórios para produzir teclas protegidas.
Mas como você sabe que um número aleatório é realmente aleatório? Os algoritmos clássicos de computador podem produzir apenas números de sewido-alomlo, e alguém com conhecimento suficiente sobre algoritmos ou sistemas pode manipulá-lo ou prever o próximo número. Um especialista na mão leve pode garantir uma cabeça ou cauda para garantir uma queda de moeda. Até os movimentos da moeda mais vigilantes podem ter preconceitos; Com um estudo adequado, seus resultados podem ser previstos.
“A verdadeira randomidade é algo que não pode prever no universo antes”, Cristar Shamm, físico do Instituto Nacional de Padrões e Tecnologia (NIST) (NIST). Mesmo que um gerador de números aleatórios use o processo aparentemente aleatório na natureza, esses números são verdadeiramente aleatórios, será difícil verificar se a Sham é adicionada.
Einstein acreditava que a natureza não era aleatória, disse famosamente: “Deus não toca dados com o universo”. Desde então, os cientistas provaram que Einstein estava errado. Em contraste com os dados ou o algoritmo de computador, a mecânica quântica é inerentemente aleatória. Executando um teste quântico chamado Bell Test, Shamm e sua equipe transformaram essa fonte de verdadeiro quantum aleatoriamente em um serviço rastreável e certificado, sem serviço.
Shamm disse: “Se Deus tocar dados com o Universo Universo, você pode transformá -lo no melhor gerador de números aleatórios que permite o universo”, disse Sham. “Nós realmente queríamos tirar esse teste do laboratório e transformá -lo em um serviço público útil”.
Para fazer isso, os pesquisadores e seus colegas da Universidade do Colorado Bolder criaram o Randemness Bacon (Carby) na Universidade do Colorado. Carby produz automaticamente números aleatórios e os transmite diariamente por meio de um site para uso de qualquer pessoa.
O centro deste serviço possui o teste Nist-Ran Bell, que realmente fornece resultados aleatórios. Essa randomidade atua como um tipo de matéria -prima que “refina” a restrição do restante dos pesquisadores em números aleatórios publicados por Beacon.
O teste de sino mede um par de fótons cujos recursos cujas características são distinguidas por uma ampla distância estão relacionadas. Quando os pesquisadores medem uma partícula separada, o resultado é aleatório, mas as características desse par estão mais relacionadas às permissões da física clássica, que permitem que os pesquisadores verifiquem a randomidade. Einstein chamou essa ação quântica de “ação porta -voz à distância”.
Este é o primeiro serviço de gerador de números aleatórios que usa o quântico não -financeiro como fonte de número e a fonte máxima transparente de número aleatório para hoje. Porque os resultados são mais certificados e identificáveis do que nunca.
Shaml explicou: “Carby é um dos primeiros serviços públicos disponíveis que trabalham com um benefício quântico privilegiado que é um grande marco para nós”, explicou Shaml. “A qualidade e a fonte desses bits aleatórios podem ser diretamente certificados de forma que os geradores de números aleatórios convencionais estejam desativados”.
O NIST fez um dos primeiros testes completos de sino experimental em 20, que estabeleceu que a mecânica quântica é realmente aleatória. Em 2018, os métodos pioneiros de usar esses testes de sino para usar esses testes de sino são criar as primeiras fontes das primeiras fontes do mundo.
No entanto, é difícil transformar essas relações mútuas quânticas em números aleatórios. Foram necessários alguns meses de configuração para realizar algumas horas do primeiro avanço no teste do sino, e demorou muito tempo para coletar dados suficientes para gerar 512 bits de verdadeira randomidade. Shamm e a equipe gastaram o teste para ser forte e executar automaticamente o teste nos últimos anos, para que possa fornecer números aleatórios conforme a demanda. Nos primeiros 40 dias da operação, o protocolo produziu um número aleatório de 7.434 vezes em 7.454 esforços, o que é uma taxa de sucesso de 99,7%.
O processo começa criando um par de fótons dentro de um cristal especial de não liner. Os fótons na extremidade oposta do salão viajam para separar laboratórios por meio de fibra óptica. Quando os fótons chegam aos laboratórios, suas polarizações são medidas. Os resultados dessa medida são realmente aleatórios. Esse processo é repetido 250.000 vezes por segundo.
O NIST vira alguns milhões de rochas do Colorado em um programa de computador na Universidade dessa moeda quântica. As medições quânticas em fótons que envolvem etapas especiais de processamento e protocolos rígidos são usados para girar 512 bits aleatórios (0s e 1s) no código binário. O resultado é um conjunto de bits aleatórios que não são Einstein, ninguém pode prever. Em certo sentido, esse sistema atua como a melhor moeda do universo.
O NIST e seus associados adicionaram a capacidade de rastrear e verificar cada etapa do processo de geração aleatória. Eles criaram o Protocolo Twin, um conjunto sofisticado de tecnologia de blockchain compatível com quântica que permite que várias entidades diferentes geram randomidade a partir do teste do sino e trabalhem juntas para certificar. O protocolo Twain marca cada conjunto de dados para praias com um hash. O hash é usado na tecnologia blockchain para identificar conjuntos de dados com impressões digitais digitais, que permitem que cada bloco detecte e verifique os dados.
O Protocolo Twin permite que qualquer usuário verifique os dados por trás de cada número aleatório, explicando Jasper Palfree, um assistente de pesquisa do projeto da Universidade do Colorado Boulder. O protocolo pode se estender para ingressar em outros bacons de número aleatório no gráfico de hash, cria aleatoriamente uma rede que todos contribuem, mas não têm controle separado.
Este hash atua como um registro de data e hora que envolve as cadeias de hash, conectando os dados para o bacon juntamente com uma estrutura de dados rastreável. Ele também fornece proteção, permitindo que os participantes do Protocolo Twain identifiquem imediatamente a manipulação de dados.
Palfri acrescentou: “O Twin Protocol nos permite combinar todos esses outros bacon nas tapeçarias da fé”.
É exatamente por isso que é exatamente por isso que um problema complexo de física quântica é transformado em um serviço do governo. Todo o processo está disponível para código aberto e público, não apenas para testar qualquer um deles, até permite que a Beacon crie seu próprio gerador de números aleatórios.
O CARBY pode ser usado em qualquer lugar, uma fonte pública distinta de números aleatórios será eficaz, como a seleção de candidatos ao júri, a seleção de aleatórios para monitorar ou determinar recursos através da loteria pública.
“Eu queria criar algo útil, é uma ótima coisa que a vanguarda da ciência básica”, acrescentou Cavuri. “O NIST é um lugar em que você tem a liberdade de seguir projetos ambiciosos, mas dará a você alguns úteis”.
