ขอให้คอมพิวเตอร์สุ่มตัวเลข แล้วคุณอาจได้รับคำตอบที่คาดเดาไม่ได้โดยสิ้นเชิง เนื่องจากพวกมันเป็นหุ่นยนต์ที่กำหนดขึ้นเอง คอมพิวเตอร์จึงพยายามสร้างตัวเลขที่เป็นแบบสุ่มอย่างแท้จริง แต่ความก้าวหน้าใหม่เกี่ยวกับวิธีการที่เรียกว่าตัวแยกการสุ่มทำให้เครื่องจักรหมุนลูกเต๋าได้ง่ายขึ้น สร้างตัวเลขสุ่มอย่างแท้จริงโดยการเก็บเกี่ยวการสุ่มจากสิ่งแวดล้อม
วิธีการนี้ช่วยปรับปรุงตัวแยกการสุ่มก่อนหน้านี้
เนื่องจากต้องใช้การสุ่มสองแหล่งเท่านั้น และแหล่งที่มาเหล่านั้นอาจอ่อนแอมาก “นี่เป็นความก้าวหน้าครั้งใหญ่ในปัญหาพื้นฐาน” Dana Moshkovitz นักวิทยาศาสตร์คอมพิวเตอร์แห่ง MIT กล่าว “มันเป็นการพัฒนาอย่างมากจากสิ่งที่เคยทำมาก่อน”
ศาสตร์คอมพิวเตอร์ Eshan Chattopadhyay และ David Zuckerman จาก University of Texas at Austin จะนำเสนอเครื่องมือสุ่มตัวอย่างใหม่ใน วันที่ 20 มิถุนายนที่เมืองเคมบริดจ์ รัฐแมสซาชูเซตส์ ที่งานSymposium on the Theory of Computing
สำหรับคอมพิวเตอร์ ตัวเลขสุ่มเป็นทรัพยากรที่มีค่า ซึ่งจำเป็นสำหรับการเข้ารหัสข้อมูลที่ละเอียดอ่อน การสร้างแบบจำลองระบบที่ซับซ้อน เช่น สภาพอากาศของโลก และการเลือกตัวอย่างที่เป็นกลางจากข้อมูล แต่คอมพิวเตอร์มักจะล้มเหลวในการสร้างตัวเลขสุ่มอย่างแท้จริง แอปพลิเคชันคอมพิวเตอร์จำนวนมากใช้ตัวเลขสุ่มปลอมแทน ซึ่งดูเหมือนจะสุ่มแต่ไม่ใช่ สิ่งเหล่านี้ถูกสร้างขึ้นในลักษณะที่ทำซ้ำได้ โดยอาศัยอัลกอริธึม
ตัวเลขสุ่มถูกใช้เพื่อสร้างคีย์เข้ารหัสที่ทำให้ข้อมูลส่วนตัวเสียหาย เช่น หมายเลขบัตรเครดิตและรายละเอียดบัญชีธนาคาร ทำให้ปลอดภัยจากการสอดรู้สอดเห็น แต่ถ้าตัวเลขที่ใช้ในการเข้ารหัสคาดเดาได้ แฮ็กเกอร์อาจถอดรหัสได้
การเบี่ยงเบนจากการสุ่มที่แท้จริงจึงสามารถสร้างช่องโหว่ด้านความปลอดภัยได้
“วิธีการทั่วไปสำหรับแฮ็กเกอร์ในการบุกเข้าสู่ระบบคือการใช้ประโยชน์จากข้อเท็จจริงที่ว่าผู้คนไม่ได้ใช้การสุ่มคุณภาพสูง” ซักเคอร์แมนกล่าว
เพื่อหลีกหนีธรรมชาติที่คาดเดาได้ของคอมพิวเตอร์ นักวิทยาศาสตร์คอมพิวเตอร์ได้คิดค้นวิธีการเก็บเกี่ยวการสุ่มจากสิ่งแวดล้อม เช่น ใช้อินพุตจากเมาส์หรือคีย์บอร์ด เป็นต้น คอมพิวเตอร์อาจสุ่มตัวอย่างพิกัดของเมาส์ในช่วงเวลาต่างๆ และแปลงค่าเหล่านี้เป็นสตริงตัวเลข แต่สิ่งนี้ยังขาดการสุ่มอย่างแท้จริง หากเมาส์อยู่ทางด้านซ้ายของหน้าจอครู่หนึ่ง โอกาสน้อยที่จะอยู่ทางขวาในชั่วพริบตาถัดไป ดังนั้นตัวเลขที่ต่อเนื่องกันอาจมีความสัมพันธ์หรือเอนเอียงกับค่าบางอย่าง ทำให้สุ่มสุ่มเพียงเล็กน้อยเท่านั้น
ตัวแยกการสุ่มขุดการสุ่มจากแหล่งที่อ่อนแอเหล่านี้ ทิ้งขยะที่คาดเดาได้เพื่อสร้างตัวเลขสุ่มอย่างแท้จริง “ความสุ่มคือทรัพยากร มันเหมือนกับทองคำที่คุณขุดได้” Moshkovitz กล่าว “คุณใช้แหล่งที่มาที่คุณมีและเพียงแค่ทำให้ทองคำบริสุทธิ์”
ตัวแยกสุ่มใหม่รวมแหล่งที่มาอิสระสองแหล่งของตัวเลขสุ่มอย่างอ่อนลงในชุดเดียวที่เกือบจะสุ่มโดยมีการเบี่ยงเบนเพียงเล็กน้อยเท่านั้น จากนั้นนักวิจัยใช้ “ฟังก์ชันยืดหยุ่น” ซึ่งเป็นวิธีการรวมข้อมูลเพื่อเปลี่ยนสตริงของตัวเลขให้เป็นบิตสุ่มอย่างแท้จริง – 1 หรือ 0
ฟังก์ชันที่ยืดหยุ่นได้จะรวมข้อมูลในลักษณะที่สามารถทนต่ออคติได้จำนวนหนึ่ง ตัวอย่างเช่น ในการเลือกตั้ง ผู้ลงคะแนนที่ประสงค์ร้ายจำนวนหนึ่งอาจสมรู้ร่วมคิดกันเพื่อเบี่ยงเบนไปในทิศทางเดียว หน้าที่ที่ยืดหยุ่นสามารถปกป้องผู้มีสิทธิเลือกตั้งที่ซื่อสัตย์ แทนที่จะใช้คะแนนเสียงข้างมาก เจ้าหน้าที่การเลือกตั้งสามารถจัดกลุ่มผู้มีสิทธิเลือกตั้งออกเป็นสามกลุ่มและรับเสียงข้างมากของแต่ละกลุ่ม จากนั้นจัดกลุ่มผลลัพธ์เหล่านั้นออกเป็นสามส่วนแล้วจับเสียงข้างมากเป็นต้น วิธีนี้ช่วยให้การเลือกตั้งสามารถทนต่อผลแอปเปิลที่ไม่ดีจำนวนมากขึ้นได้ หรือในกรณีของการสร้างตัวเลขแบบสุ่ม ก็สามารถกรองผลกระทบของตัวเลขที่มีอคติออกไปได้
เมื่อเทียบกับตัวแยกการสุ่มที่ล้ำสมัยก่อนหน้านี้ ซึ่งต้องการอินพุตที่ใกล้เคียงกับการสุ่มมาก วิธีการใหม่นี้สามารถขุดแหล่งที่มาที่ “มาก มาก มาก อ่อนแอกว่ามาก” Avi Wigderson นักวิทยาศาสตร์คอมพิวเตอร์ของ สถาบันเพื่อการศึกษาขั้นสูงในพรินซ์ตัน รัฐนิวเจอร์ซี ตัวแยกข้อมูลใหม่เป็น “การปรับปรุงอย่างมากจากผลลัพธ์ก่อนหน้านี้ และใกล้เคียงกับสิ่งที่ดีที่สุดที่คุณคาดหวัง”
credit : hulkhandsome.com jewniverse.net jimwilkenministries.org jonsykkel.net kakousen.net kleinerhase.com lagauledechoisyleroi.net legionefarnese.com lk020.info makeasymoneyx.com
