Een team van de Universiteit van Glasgow heeft een nieuwe manier ontwikkeld om willekeurige getallen te genereren door gebruik te maken van de willekeur die inherent is aan kristalgroei. In hun artikel gepubliceerd in het tijdschrift Materie , de groep beschrijft het gebruik van chemie om willekeurige getallen te genereren voor gebruik in andere toepassingen.

Het genereren van willekeurige getallen is altijd een lastig probleem geweest voor computeringenieurs, omdat computers zijn ontworpen om zo voorspelbaar mogelijk te zijn. Maar willekeurige getallen zijn vereist in een breed scala aan toepassingen op vrijwel elk wetenschappelijk gebied. Een van de meest dringende toepassingen is gegevenscodering - de meeste bestaande schema's zijn afhankelijk van het constant genereren van willekeurige getallen. Zonder willekeur, computers die zijn ontworpen om encryptie te kraken, kunnen snel een patroon herkennen, waardoor het relatief eenvoudig is om de coderingscode te kraken. In deze nieuwe poging de onderzoekers hebben zich tot een echt proces gewend waarvan is aangetoond dat het meer willekeurig is dan pseudo-willekeurige nummergeneratoren - een chemische reactie waarbij een materiaal begint te kristalliseren.

Het proces van kristallisatie is willekeurig vanwege vele factoren die een rol spelen als chemicaliën in een vloeibare oplossing evolueren van een ongeordende toestand naar een die erg georganiseerd is. Het proces vertoont meerdere willekeurige kenmerken, van zijn geometrie tot zijn vormingstijd.

Om te profiteren van de willekeur van het kristallisatieproces, de onderzoekers creëerden een kristallisatiearray, in wezen een cupcake bakvorm in miniatuur. Ze bevestigden een reagensdispenser en een middel om verschillende chemicaliën in de bekers in te voeren. Een camera nam een ​​foto van elk van de kopjes toen de kristalvorming begon. Elk van de afbeeldingen werd geconverteerd naar een nul of een op basis van niets anders dan de geografie van het kristal. De nullen en enen werden vervolgens aan elkaar geregen om een ​​willekeurig getal te vormen.

De onderzoekers testten hun generator voor willekeurige getallen met een algemene encryptietoepassing die normaal gesproken een conventionele generator gebruikt. Ze versleutelden het woord 'kristal'. Vervolgens gebruikten ze een algemeen coderingssysteem om het systeem te kraken. Ze ontdekten dat het kraaksysteem meer moeite had met het ontcijferen van hun woord wanneer het werd versleuteld door hun kristalrandomgenerator dan met conventionele pseudo-willekeurige nummergeneratoren.

© 2020 Wetenschap X Netwerk