Physikalischer Zufallszahlengenerator
Ein physikalischer Zufallszahlengenerator ist ein Zufallszahlengenerator, der bei der Erzeugung von Zufallszahlen physikalische Prozesse ausnutzt.
Hierbei werden beispielsweise Impulsschwankungen elektronischer Schaltungen (z. B. thermisches Rauschen eines Widerstands) oder radioaktive Zerfallsvorgänge ausgenutzt.
Allerdings gelten physikalische Zufallszahlengeneratoren nicht als schnell, da eine Unabhängigkeit und Gleichverteilung der erzeugten Zufallszahlen nur durch hinreichend große Abstände bei der Beobachtung der physikalischen Prozesse bzw. Abfangverfahren erreicht werden können. Dies ist aber nur eine Frage der verwendeten Technik, denn Zufallsprozesse wie thermisches Rauschen haben Grenzfrequenzen von vielen Terahertz.
Auch ist eine Reproduzierbarkeit der Ergebnisse prinzipiell nicht möglich, da die produzierten Zufallszahlen echt zufällig sind, so wie die Ziehung der Lottozahlen. Dadurch sind die produzierten Zufallszahlen aperiodisch, d. h. die Folge der Zufallszahlen ist unendlich.
In der Praxis verwendet man daher häufig arithmetische Zufallszahlengeneratoren, die eine Mischform sind. Sie berechnen Pseudozufallszahlen, verwenden dafür allerdings einen echt zufälligen Startwert.
In der Praxis findet man solche hybriden Zufallszahlengeneratoren unter Linux/Unix/BSD unter /dev/random und /dev/urandom. Diese zeigen praktisch keinerlei statistische Auffälligkeiten.
Bei random.org, einem Projekt, welches "echte" Zufallszahlen liefert, wird atmosphärisches Rauschen zur Erzeugung der Zufallszahlen benutzt. Dazu wurde ein handelsübliches Radio über die Soundkarte mit einem Computer verbunden.
Weblinks
- Hier werden Lavalampen mit einer Webcam beobachtet, und das Bild in Zufallszahlen umgerechnet
- Erzeugen von Zufallszahlen mittels radioaktivem Zerfall
- Wie oben erwähnt, werden hier bei diesem Projekt Zufallszahlen aus atmosphärischem Rauschen erzeugt!
- Verknüpfung von physikalischen Zufallszahlengeneratoren mit dem zentralen Grenzwertsatz der Statistik. Hier werden Zufallszahlen sehr schnell (160 MB/s) mit rauschenden Oszillatoren erzeugt.
- Physikalische Zufallszahlengeneratoren mit der Theorie dazu.
- Physikalische Zufallszahlengeneratoren mit verschiedenen Schnittstellen (z.B. USB).