Echte Zufahlszahlen über die Hardware?

Hallo!

Und es ist schon wieder Freitag!

Kennt jemand eine Methode um echte Zufahlszahlen über die Hardware zu bekommen, wie z.B. über elektronisches Rauschen eines Bauteils (Soundkarte oder Motherboard)???

Ich brauche unbedingt reale Zufahlszahlen für ein paar Experimente, leider liefert der Rechner ja nur PseudoRandomNumbers und keine echten RND.

Bin dankbar für jeden kleinen Hinweis!

Schönes Wochenende euch allen!

Ciao
Catmad

Re Hallo Catmad!

Und es ist schon wieder Freitag!

Ehrlich? :wink:

Kennt jemand eine Methode um echte Zufahlszahlen über die
Hardware zu bekommen, wie z.B. über elektronisches Rauschen
eines Bauteils (Soundkarte oder Motherboard)???

Ich brauche unbedingt reale Zufahlszahlen für ein paar
Experimente, leider liefert der Rechner ja nur
PseudoRandomNumbers und keine echten RND.

Es gibt sicher einige Möglichkeiten, hardwaremäßig echte Zufallszahlen zu erzeugen. Du könntest beispielsweise das Rauschen einer Siliziumdiode mit einem simplen OpAmp 1000 mal verstärken und das Ausgangssignal über die Soundkarte aufnehmen. Entnimmst Du nun der WAV-Datei die Samplewerte in z. B. 0.1-Sekunden-Schritten, dann kannst Du erwarten, eine Folge „realer Zufallszahlen“ zu erhalten. Allerdings würde sich der Aufwand nicht lohnen. Auch wenn die Zufallszahlen im Rechner durch eine Routine generiert werden, die zwangsläufig deterministisch arbeitet, ist die Qualität der Zahlenfolge so gut, daß Du in der Praxis nie einen Unterschied zu realen random numbers feststellen können wirst (oder wenn doch, müßte das schon ein wirklich sehr spezieller Fall sein).

Daher mein Rat: Schenke den rechnergenerierten Zufallszahlen Dein Vertrauen und führe Deine „Experimente“ damit durch. Wenn Du bei jedem Neustart eines Experiments den „RandSeed“-Wert des Generators von der Hardwareuhr neu setzen läßt (Aufruf von „RANDOMIZE“ in Pascal), sollte nichts schiefgehen können.

Von einer Sache solltest Du übrigens unbedingt die Finger lassen, nämlich Deinen eigenen Zufallszahlengenerator zu programmieren oder mehrere Generatoren irgendwie miteinander zu koppeln, damit das Ergebnis „noch zufälliger“ wird. Das kann böse Überraschungen geben! Im schlimmsten Fall könnte die Folge dann Regelmäßigkeiten aufweisen, die man ihr aber nicht ansieht.

Mit freundlichem Gruß
Martin

Hallo Martin!

Daher mein Rat: Schenke den rechnergenerierten Zufallszahlen
Dein Vertrauen und führe Deine „Experimente“ damit durch.
Wenn Du bei jedem Neustart eines Experiments den
„RandSeed“-Wert des Generators von der Hardwareuhr neu setzen
läßt (Aufruf von „RANDOMIZE“ in Pascal), sollte nichts
schiefgehen können.

Nee danke! Das ist es ja gerade, ich brauche ganz dringend „undeterminierte“ Zahlen, bloss keine Determinierten! Davon hängt das ganze Experiment ab, ob die Zahlen determiniert oder undeterminiert sind. Ich habe mir vom WEB mal undeterminierte Zufallszahlen gedownloadet die von einer radioaktiven Substanz stammten(per Geigerzähler aufgezeichnet). Da gibt es bloss ein kleines Problem, ich brauche viel viel mehr davon, der Server spuckt aber nur 1Kb pro User täglich aus. ( http://www.fourmilab.ch/hotbits/ ).

Ciao
Catmad

Hi Catmad!

Das ist es ja gerade, ich brauche ganz dringend
„undeterminierte“ Zahlen, bloss keine Determinierten! Davon
hängt das ganze Experiment ab, ob die Zahlen determiniert oder
undeterminiert sind.

OK, da sich das einerseits so anhört, als wüßtest Du schon, wovon Du redest, andererseits aber die rechnergenerierten Zufallszahlen „nach außen hin“ als perfekt undeterminiert in Erscheinung treten – das ist ja ihr Qualitätskriterium –, kann ich mittlerweile nicht mehr eine gewisse Neugier verleugnen, was das für Experimente sind, die Du bearbeitest (wenn die Frage gestattet ist…). Ich kann mir einfach nicht vorstellen, daß es tatsächlich „normale“ Experimente gibt, die zu anderen Ergebnissen führen, je nachdem, ob sie mit „pseudo“ oder „genuine random numbers“ durchgeführt werden, aber ich lasse mich gerne eines anderen belehren :smile:.

Wie ich schon sagte, ist es prinzipiell mit einigem Aufwand möglich, echte Zufallszahlen zu erzeugen; allerdings dürfte der Aufwand stark mit der geforderten Menge steigen. Wenn Du z. B. eine konstante Rate von 100 oder 1000 echten Zufallszahlen pro Sekunde mit zeitlich unbegrenzter Dauer haben willst, wirst Du wahrscheinlich einen Generator benötigen, der über einen eigenen schnellen A/D-Wandler und einen Pufferspeicher verfügt, und den Zufallszahlenstrom über die serielle Schnittstelle an den Rechner liefert. Ob es so etwas fertig zu kaufen gibt, ist mir leider nicht bekannt.

http://www.fourmilab.ch/hotbits habe ich mir kurz angesehen. Die Verwendung echter Zufallszahlen zur Generierung kryptographischer Schlüssel macht natürlich schon einen gewissen Sinn.

Mit freundlichem Gruß
Martin

Das verschlüsselungsprogramm PGP erstellt eine Zufallsreihenfolge
die durch willkürlich vom Benutzer gedrückte Tasten,
verzufallisierter wird :wink:
Bin ein dummer Schüler der nicht weiß was determiniert und so ist ;-(

Wenn du dir mal einen ordentlichen Beispielcode für
Random runterlädst müsste es nicht so schwer sein ihn so abzuändern, das er noch Tastatur und vielleicht Maus mit einbezieht.

MfG Roman

Zählt das Web als Hardware ?
Hallo Verrückte Mietze :wink:,

bei Deinem Hinweis auf den Server, der Zufallsbits ausspuckt, fiel mir ein, dass Du doch das Internet als Datenquelle nutzen könntest. Ich denke da z.B. an Newsgroups oder Laber-Chats. Da müsste es doch genug Zufallswerte geben (Zweitabstand zwischen den Postings, Hash aus dem Betreff / der Zeile, Ping-Zeiten auf Server, Auswertung der Live-Suche bei Fireball, …). Wo sonst bekomtm man soviel UserInput auf einmal :wink:

Irgendwo habe ich schonmal was darüber gelesen, ich kann ich aber ums verre*** nicht mehr dran erinnern wo, und zu welchem Ergebnis der Autor kam (in Bezug auf die Nutzbarkeit / Zufälligkeit der Daten).

Lass uns im Forum wissen, welche Methode du letztendlich genommen hast. Interessiert mich.

Gruß
Arne

Hi,

bei Deinem Hinweis auf den Server, der Zufallsbits ausspuckt,
fiel mir ein, dass Du doch das Internet als Datenquelle nutzen
könntest.

keine schlechte Idee, hat aber zwei Nachteile:

a) Zugriffe über das Netz sind meistens recht zeitaufwendig.

b) Bei mehreren Zufallszahlen kurz hintereinander versagt das ganze, weil der Zufall im Netz durch menschliches Eingreifen passiert, welches leider nicht kontinuierlich genug ist. Natürlich kann man auch hier die Generierung beliebig komplex treiben („normale“ Zufallszahl, gefüttert mit einer Zufallsressource, welches zur zufälligen Auswahl einer anderen Ressource führt usw.), aber das geht auch ohne das Netz und erzeugt keine echten Zufallszahlen.

Wenn aber nur verhältnismäßig selten eine Zufallszahl generiert werden muß… nun, dann reicht eigentlich auch ein Algorithmus, der die Zeit mit einbezieht :wink: aber die Verwendung von Netzressourcen ist da „echter“, das stimmt schon.

Irgendwo habe ich schonmal was darüber gelesen, ich kann ich
aber ums verre*** nicht mehr dran erinnern wo, und zu welchem
Ergebnis der Autor kam (in Bezug auf die Nutzbarkeit /
Zufälligkeit der Daten).

Wenn’s Dir wieder einfällt, sag bitte mal bescheid!

Cheatah

Hallo Martin!

OK, da sich das einerseits so anhört, als wüßtest Du schon,
wovon Du redest, andererseits aber die rechnergenerierten
Zufallszahlen „nach außen hin“ als perfekt undeterminiert in
Erscheinung treten – das ist ja ihr Qualitätskriterium –, kann
ich mittlerweile nicht mehr eine gewisse Neugier verleugnen,
was das für Experimente sind, die Du bearbeitest (wenn die
Frage gestattet ist…). Ich kann mir einfach nicht
vorstellen, daß es tatsächlich „normale“ Experimente gibt, die
zu anderen Ergebnissen führen, je nachdem, ob sie mit „pseudo“
oder „genuine random numbers“ durchgeführt werden, aber ich
lasse mich gerne eines anderen belehren :smile:.

Es handelt sich hierbei um ein Experiment in der Quantenphysik. Das Programm wertet die Zufallszahlen aus und sucht nach „Unwahrscheinlichkeiten“! Ein Beispie zum besseren Verständniss: Ein Bekannter würfelt mit einem Sechseitigen Würfel eine 36! Also 6 x 6 hintereinander. Das ist ziemlich unwahrscheinlich, blöd ausgedrückt ich weiss, aber möglich ist es schon, bloss halt nicht sooo Wahrscheinlich, passiert halt sehr selten!
OK, jetzt ein anderes Beispiel: Ein Radioaktives Element wird von 4 GeigerSonden abgemessen. Diese vier Sonden stellen eine 4-Bit Zahl her, also 0 bis 15. Nehmen wir mal an wir haben jetzt taucht eine Zahlenfolge auf: 52166962534263523626666666663282
Die Unwahrscheihnlichkeit liegt bei der …666666…! Mathematisch ist die Wahrscheihnlichkeit sehr gering das so etwas passiert!

Nun der Unterschied zwischen Pseudo- und Reale Zufahlszahlen, jener darin liegt das bei PseudoZZ so etwas wirklich sehr selten passiert, genauso wie man es durch die Wahrscheihnlichkeitsrechnug berechnet hatte! Aber bei Realen Zufahlszahlen passiert dies seltsamer Weise (bitte lacht mich ruhig aus wenn euch beliebt!) jedesmal wenn diese Zahlenfolgen durch ein Visuelles Feedback beobachtet werden! Ich habs getestet, auch durch Doppelblind Versuche und es hat jedesmal geklappt, das heisst es war Replizierbar. Bin aber nicht der erste, sondern vor mir waren eine Menge mehr Leute damit beschäftigt solche Experimente auszuführen. Übrigens gibt es im WEB auch Online Experimente.
( http://www.fourmilab.ch/rpkp/experiments/pendulum )

Ciao
Catmad

aber die
Verwendung von Netzressourcen ist da „echter“, das stimmt
schon.

Ich glaube nicht. In einem englischen Forum z.B. wirst Du sicher nur englische Buchstabenfolgen (Wörter) finden, usw. Die Bedeutung wird zufällig, aber nicht die Struktur, und ich glaube darauf kommt es schon an.

Gibt es denn nicht pseudo-zufällige Follgen aus der Kryptographie (irgendwelche Primzahlen o.Ä.)? Die nehmen doch immer sowas!

Gruß

J.

Arbeitest Du am Unwahrscheinlichkeitsdrive? :smile:

Im Ernst: Wozu ist es notwendig, zu wissen, was unwahrscheinlich ist?

Gruß

J.

Hallo Jose!

Arbeitest Du am Unwahrscheinlichkeitsdrive? :smile:

Was ist das?

Im Ernst: Wozu ist es notwendig, zu wissen, was
unwahrscheinlich ist?

Die Realen Zahlen sind undeterminiert und werden erst im Moment der Beobachtung determiniert. Diese existieren in einem dualen Zustand, also sowohl 0 als auch 1. Erst im Moment der Beobachtung werden diese determiniert. Darauf basiert eigentlich auch die Funktion der Neuronen, unser Geist beeinflußt die Wahrscheinlichkeit wann ein Neuron ein Signal abschiesst!

Durch die Beobachtung dieser Zahlen werden eine Menge mehr an Unwahrscheinlichkeiten determiniert als bei nichbeobachten. Besser gesagt, das „lineare“ Beobachten erlaubt eine bessere Herstellung von ZahlenSequenzen die mathematisch gesehen recht unwahrscheinlich sind (also 1 zu 1 Million oder 1 zu Tausend usw).

Ein Programm kann nun diese Zahlen nach Unwahrscheinlichkeiten durchsuchen und sollte es eine bestimmte Menge finden dann kann man daraus folgern das diese Zahlen durch eine „lineare“ Beobachtung determiniert wurden und somit hat man z.B. eine Möglichkeit der Kommunikation oder der Überwachung.

Siehe Schrödingers Kätzchen!

Ciao
Catmad

Hi,

Arbeitest Du am Unwahrscheinlichkeitsdrive? :smile:

Was ist das?

Sorry, ich dachte, das kennt heute wirklich jeder. Es ist eine Einrichtung aus „Per Anhalter durch die Galaxis“ (Science-Fiction-Klamotte von Douglas Adams, Kult!), ein neues Antriebsverfahren, bei dem es reichte, genau auszurechnen, wie unwahrscheinlich ein Ereignis ist, um es eintreten zu lassen.

Danke für Deine Ausführungen, aber ich konnte Dir nicht ganz folgen…

Gruß

J.

Hi Catmad,

Nun der Unterschied zwischen Pseudo- und Reale Zufahlszahlen,
jener darin liegt das bei PseudoZZ so etwas wirklich sehr
selten passiert, genauso wie man es durch die
Wahrscheihnlichkeitsrechnug berechnet hatte! Aber bei Realen
Zufahlszahlen passiert dies seltsamer Weise (bitte lacht mich
ruhig aus wenn euch beliebt!) jedesmal wenn diese Zahlenfolgen
durch ein Visuelles Feedback beobachtet werden! Ich habs
getestet, auch durch Doppelblind Versuche und es hat jedesmal
geklappt, das heisst es war Replizierbar.

wenn ich Dich richtig verstanden habe, hast Du also ein Programm, das Zufälligkeitstests durchführt (also eine Folge von Zahlen auf Zufälligkeit checkt – solche Programme gibt es zweifellos). Du fütterst dieses Programm einmal mit Pseudo-Zufallszahlen und einmal mit realen „beobachteten“ Zufallszahlen. Bei den Pseudo-Zufallszahlen meldet das Programm dann, daß die Folge zufällig ist, und bei den genuine random numbers entdeckt es „Auffälligkeiten“. Wer soll das glauben?

In Wirklichkeit ist es genau andersherum: Sehr gute Testprogramme können in den Outputs „zu einfacher“ Zufallszahlenalgorithmen noch sehr verborgene Regelmäßigkeiten detektieren, aber es ist möglich, Hardware-Generatoren zu bauen, deren Output alle Zufallstests bestehen.

Es gibt übrigens tatsächlich jemanden, der solche Generatoren zum käuflichen Erwerb anbietet, wie auch CDs mit Zufallszahlen. Die Adresse ist http://home.t-online.de/home/p.westphal/zran_ger.htm

Mich würde mal interessieren, wie Dein Programm arbeitet, also der zugrundeliegende Algorithmus. Vielleicht kannst Du mir ja die Gelegenheit geben, das Programm selbst mal mit Folgen von pseudo und genuine random numbers zu füttern, und zu gucken, was dabei für Ergebnisse herauskommen.

Mit freundlichem Gruß
Martin

Hallo Josè!

Danke für Deine Ausführungen, aber ich konnte Dir nicht ganz
folgen…

Mmmhh, muss zugeben es ist ein bisschen kompliziert. Ich werde wenn mir ein wenig Zeit bleibt all das in einer Homepage veröffentlichen.

Aber schau dir mal die Seite an: http://www.fourmilab.ch/rpkp
Dann wirst du verstehen was ich meine!

Ciao
Catmad

850 Euro??? DAS IST TEUER!!!
Hallo Martin!

Danke für den Link!
Schade ist nur das dieses Gerät doch sehr teuer ist und ich es mir zur Zeit nicht leisten kann, bzw ich habe kein ISA-Slot frei (Notebook).

In Wirklichkeit ist es genau andersherum: Sehr gute
Testprogramme können in den Outputs „zu einfacher“
Zufallszahlenalgorithmen noch sehr verborgene Regelmäßigkeiten
detektieren, aber es ist möglich, Hardware-Generatoren zu
bauen, deren Output alle Zufallstests bestehen.

Es gibt übrigens tatsächlich jemanden, der solche Generatoren
zum käuflichen Erwerb anbietet, wie auch CDs mit
Zufallszahlen. Die Adresse ist
http://home.t-online.de/home/p.westphal/zran_ger.htm

Dieses Gerät ist vor allem für die Kryptographie nützlich, was ich brauche ist ein kleines einfaches Gerät unter 200 DM.

Mich würde mal interessieren, wie Dein Programm arbeitet, also
der zugrundeliegende Algorithmus. Vielleicht kannst Du mir ja
die Gelegenheit geben, das Programm selbst mal mit Folgen von
pseudo und genuine random numbers zu füttern, und zu gucken,
was dabei für Ergebnisse herauskommen.

Nun ganz einfach, es zählt wie oft die Einsen oder Nullen nacheinander auftauchen und berechnet daraus die Wahrscheihnlichkeit P. Zum Beispiel: 0000 ergibt 1:16, 11111111 ergibt 1:256. Ganz simple! Irgendwann will ich aber auch ganze SequenzFolgen berechnen, bin bloss sehr schlecht in Mathe.

Ciao
Catmad

Moin,

Kennt jemand eine Methode um echte Zufahlszahlen über die
Hardware zu bekommen, wie z.B. über elektronisches Rauschen
eines Bauteils (Soundkarte oder Motherboard)???

Das Rauschen ist nicht echt zufällig, darum sind es die Zahlen auch nicht. Wenn Du Dich mit den scheinbar zufälligen Zahlen zufriedengibst, die Du durch Auswerten des Rauschens erhältst (http://www.linux-magazin.de//ausgabe/1999/06/Zufalls…), reichen die Zufallszahlen von /dev/random (‚man 4 random‘) vielleicht auch schon.

AFAIK gelten kernphysische Effekte als einzig wirklich zufällige Ereignisse, aber selbst die unterliegen womöglich Gesetzmäßigkeiten, die wir schlicht noch nicht verstehen.

Thorsten

Pseudo Zufahlszahlen sind für mich unbrauchbar…
…weil sie determiniert sind!

Mmmh, ein Bausatz das echte Zufahlszahlen über einen Geigerzähler herstellt wäre eine feine Sache, bloss verlangen alle soviel Geld dafür, so was Blödes!

Im Web gibt es Bauanleitungen dazu, die sind aber mächtig kompliziert und umständlich nachzubauen.

Da steckt schon ein Sinn dahinter wieso ich mir die ganze Mühe mache und nach echten Zufahlszahlen ausschau halte.

Trotzdem vielen Dank an euch allen, weiss das zu schätzen!

Ciao
Catmad

Hallo.
Da ich weder Mathematiker noch Physiker bin, gehe ich mal ganz naiv an die Sache heran : Am unbestimmtesten ist doch (außer radioaktivem Zerfall), wenn ich mich nicht sehr irre, ein Geräuschpegel unterschiedlicher Quellen …
zum Bleistift die Zuschauermenge im Fußballstadion, die ja ständig Radau macht. Aber in unterschiedlicher Lautstärke unterschiedliche Geräusche! Da müßte der Pegel und auch die Frequenz (insgesamt ist es ja wieder ein Rauschen, od’r?) sich eigentlich ständig verändern …
Also, wenn man daraus was Digitales macht und das dann scannt, sollten nach meiner unwissenschaftlichen Auffassung brauchbare Zufallsereignisse eintreten. Oder liege ich ganz daneben?
Sach mal was.
Gruß kw

Hallo Klaus!

Da ich weder Mathematiker noch Physiker bin, gehe ich mal ganz
naiv an die Sache heran : Am unbestimmtesten ist doch (außer
radioaktivem Zerfall), wenn ich mich nicht sehr irre, ein
Geräuschpegel unterschiedlicher Quellen …
zum Bleistift die Zuschauermenge im Fußballstadion, die ja
ständig Radau macht. Aber in unterschiedlicher Lautstärke
unterschiedliche Geräusche! Da müßte der Pegel und auch die
Frequenz (insgesamt ist es ja wieder ein Rauschen, od’r?) sich
eigentlich ständig verändern …
Also, wenn man daraus was Digitales macht und das dann scannt,
sollten nach meiner unwissenschaftlichen Auffassung brauchbare
Zufallsereignisse eintreten. Oder liege ich ganz daneben?
Sach mal was.

Mmmh, interessant! Das ist aber genauso wie wenn ich mir Zufahlsdaten über Internet hole, auch nicht gerade schnell. Und was wenn gerade kein Spiel läuft?

Ok, Spass beiseite, die Idee ist nicht schlecht! Ich würde nur gerne etwas haben was ich mit mir tragen könnte, eine kleine Schaltung z.B., dann könnte ich mir vor Ort gleich die Zahlen herstellen.
Trotzdem das war eine nette Idee mit dem Fussballstadion! Ich dachte auch an etwas ähnliches wie z.B. ein Geräuschpegel der schlimmeren Art wie ein Kindergarten!!! (Obwohl all diese Orte dB liefern die auch determiniert sind, während der Mittagspause z.B.)

Ciao
Catmad

Aufzeichnung ?
Hallo,

Und was wenn gerade kein Spiel läuft?

Dann musst Du halt vorher ein paar Spiele aufnehmen, wenn du es nur einmal verwendest, muesste das doch gehen, oder ?

Noch besser, beim Aufnehmen, von verschiedenen Leuten wahllos umschalten lassen.

Arne