Smartphone-Kameras können als Quantum Zufallszahlengeneratoren verwendet werden

Zufallszahlen Kraftstoff unseres digitalen Lebens, aber sie sind notorisch schwierig, richtig zu erzeugen. Wissenschaftler haben nun gezeigt, dass Smartphone-Kameras als Quanten Zufallszahlengeneratoren verwendet werden können – und es könnte das Gesicht der mobilen Sicherheit ändern.

Das Problem, Sie sehen, ist, dass echte Zufallszahlen durch deterministische Prozesse generiert werden können — wie Software auf einem Computer – denn der springende Punkt bei dieser Art des Prozesses ist, dass es per definitionem wiederholt werden kann,. Jetzt, ein Team von Physikern benutze eine Nokia N9 Smartphone zusammen mit Wissen über die Gesetze der Quantenmechanik, um echte Zufallszahlen zu generieren, ArXiv Blog berichtet.

Der Goldstandard der Erzeugung von Zufallszahlen ist Quantum Zufallszahlen-Generator, der das Phänomen der Quantenmechanik verwendet, um die Saiten ganz zufälligen Ziffern erzeugen. Aber dafür billig und leicht wurde... eine Herausforderung.

Aber mit Handy-Kameras – die haben so viel in den letzten Jahren, die sie jetzt sind anscheinend in der Lage die Quanten-Variationen in die Anzahl der Photonen, die sie erkennen verbessert – bedeutet, dass über ändern. ArXiv Blog erklärt, was Forscher an der Universität Genf in der Schweiz gemacht haben:

Die Quanten-Prozess, den diese Jungs zu nutzen ist die Möglichkeit, die Lichtquellen Photonen emittieren. Da jede Emission eine Quanten-Prozess ist, nicht der Augenblick der Emission abzusehen. So variiert die Anzahl der Photonen, die eine Lichtquelle in einer bestimmten Zeiteinheit emittiert immer um einen Betrag, der völlig zufällig ist.

Es ist einfach zu berechnen Sie die durchschnittliche Anzahl der Elektronen, die diesen Prozess produzieren sollte, die angesichts der probabilistischen der Photonenemission. Aber die tatsächliche Anzahl von Elektronen durch eine Zahl, die zufällig unterscheiden sollte. Das erzeugt eine einzelne Ziffer ist zufällige. Und da ein lichtempfindliches Array aus vielen Pixeln, die parallel arbeiten besteht, ist es möglich, eine große Menge von zufälligen Ziffern aus jedem Bild zu generieren.

Sie testeten die Theorie heraus mit einem Smartphone Nokia N9, verfügt über eine ziemlich gewöhnlich 8 Megapixel hinten gerichtete Farbkamera. Generierung von Zahlen mit einer Rate von 1 Megabit pro Sekunde in der Lage, das Telefon-basierte System erwies sich als ziemlich gut sein. "Wenn jeder auf der Erde ein solches Gerät ständig auf 1 Gbit/s verwendet, würde es dauern, 10 ^ 80 Mal das Alter des Universums zum einen zu bemerken, eine Abweichung von einem perfekt zufällige Bitfolge" behaupten die Forscher.

Das ist beeindruckend, und die Ergebnisse schlagen alle den Test, den Mathematiker in der Vergangenheit vor Ort Schwächen Zufallszahlen erstellt haben. Und die Anwendungen sind ziemlich aufregend: während es echte zufällige Zahl Verschlüsselung von Daten wie Kreditkartennummern böte, eine 1 Mbit/s-Generation Rate auch könnte echte zufällige Zahl Verschlüsselung von e-Mails bedeutet und sogar Telefonanrufe könnte auch möglich sein. Fragen Sie einfach nicht über die Lebensdauer der Batterie. [ArXiv über ArXiv Blog]

Bild von David unter Creative Commons Lizenz