硬件隨機數生成器

硬件隨機數生成器  ， 或真隨機數生成器  是一種通過物理過程而不是計算機程序來生成隨機數的設備 。 這樣的設備通常是基於一些能生成低等級 、 統計學隨機的 「 噪聲 」 信號的微觀現象 ， 如熱力學噪聲 、 光電效應和量子現象 。 這些物理過程在理論上是完全不可預測的 ， 並且已經得到了實驗的證實 。 硬件隨機數生成器通常由換能器 、 放大器和模擬數字轉換器組成 。 其中換能器用來將物理過程中的某些效果轉換爲電信號 ， 放大器及其電路用來將隨機擾動的振幅放大到宏觀級別 ， 而模擬數字轉換器則用來將輸出變成數字 ， 通常是二進制的零和一 。 通過重複採樣這些隨機的信號 ， 一系列的隨機數得以生成 。 隨機數據生成器也可以建立在 「 隨機 」 的宏觀過程基礎上 ， 比如基於擲硬幣 、 骰子 、 輪盤和彩票搖獎機 。 這些現象中的不可預測性可由動力系統和混沌理論證明 。 雖然在經典力學中宏觀過程都是決定論的 ， 但一個設計良好的此類設備是無法在現實生活中被預測的 ， 因爲它的每次使用都依賴於 - { } - 敏感的初始條件 。 雖然骰子傳統上被用作賭博的工具或角色扮演遊戲中的 「 隨機 」 元素 ， 但早在1890年 ， 維多利亞時代科學家弗朗西斯 · 高爾頓就描述了一種用骰子來產生科學研究用的隨機數的方法 。 硬件隨機數生成器通常每秒只能產生很有限的隨機比特 ， 這意味着它是相對較慢的 。 爲了提高數據產生效率 ， 它們都常被用來生成僞隨機數生成器的 「 種子 」 ， 並以此生成僞隨機的輸出序列 。