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    Cristalli in crescita per generare numeri casuali

    Credito: Questione (2020). DOI:10.1016/j.matt.2020.01.024

    Un team dell'Università di Glasgow ha sviluppato un nuovo modo per generare numeri casuali utilizzando la casualità inerente alla crescita dei cristalli. Nel loro articolo pubblicato sulla rivista Questione , il gruppo descrive l'uso della chimica per generare numeri casuali da utilizzare in altre applicazioni.

    La generazione di numeri casuali è sempre stato un problema complicato per gli ingegneri informatici perché i computer sono stati progettati per essere il più prevedibili possibile. Ma i numeri casuali sono richiesti in un'ampia varietà di applicazioni praticamente in ogni campo scientifico. Una delle applicazioni più urgenti è la crittografia dei dati:la maggior parte degli schemi esistenti si basa sulla generazione costante di numeri casuali. Senza casualità, i computer progettati per decifrare la crittografia possono presto individuare uno schema, rendendo relativamente facile decifrare il codice di crittografia. In questo nuovo sforzo, i ricercatori si sono rivolti a un processo del mondo reale che si è dimostrato più casuale dei generatori di numeri pseudo-casuali, una reazione chimica mediante la quale un materiale inizia a cristallizzare.

    Il processo di cristallizzazione è casuale a causa di molti fattori che entrano in gioco quando le sostanze chimiche in una soluzione liquida evolvono da uno stato disordinato a uno molto organizzato. Il processo dimostra molteplici caratteristiche casuali, dalla sua geometria al suo tempo di formazione.

    Per sfruttare la casualità del processo di cristallizzazione, i ricercatori hanno creato un array di cristallizzazione, essenzialmente una teglia per cupcake in miniatura. Hanno attaccato un dispensatore di reagenti e un mezzo per immettere diverse sostanze chimiche nelle tazze. Una fotocamera ha scattato una foto di ciascuna delle coppe mentre iniziava la formazione dei cristalli. Ognuna delle immagini è stata convertita in uno zero o in uno basata su nient'altro che la geografia del cristallo. Gli zeri e gli uno sono stati poi messi insieme per formare un numero casuale.

    I ricercatori hanno testato il loro generatore di numeri casuali con un'applicazione di crittografia comune che normalmente utilizza un generatore convenzionale. Hanno crittografato la parola "cristallo". Hanno quindi utilizzato un comune sistema di crittografia per craccare il sistema. Hanno scoperto che il sistema di cracking aveva più difficoltà a decifrare la loro parola quando veniva crittografata dal loro generatore casuale di cristalli rispetto ai generatori di numeri pseudo casuali convenzionali.

    © 2020 Scienza X Rete




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