Prawdziwy generator liczb losowych

Inżynierowie z Tajwanu zbudowali prawdziwy generator liczb losowych. Tego typu urządzenie zwiększy bezpieczeństwo danych, pozwalając na lepsze ich szyfrowanie. Obecnie stosowane generatory są w rzeczywistości generatorami liczb pseudolosowych, gdyż podawane przez nie liczby nie są całkowicie losowe.

Tajwańczycy z Narodowego Uniwersytetu Tsing Hua wykorzystali bazujące na memrystorze pamięci rezystywne (RRAM). Oba urządzenia przechowują dane nie w formie ładunku elektrycznego ale rezystancji. Są zwykle zbudowane z odpowiedniego materiału umieszczonego pomiędzy elektrodami. Zmieniając napięcie na elektrodach zmienia się oporność materiału. Tajwańczycy opracowali własny RRAM, który nazwali contact RRAM (CRRAM). Standardowy RRAM zbudowany jest z materiału umieszczonego pomiędzy elektrodami, tymczasem CRRAM to warstwa ditlenku krzemu znajdująca się pomiędzy drenem tranzystora a wolframowym stykiem. Całość jest mniejsza niż standardowe pamięci RRAM. Ponadto  w CRRAM prąd przepływa przez niewielką część układu, dzięki czemu efektywnie wyłapuje i uwalnia elektrony uwięzione tymczasowo w ditlenku krzemu. Proces więzienia i uwalniania elektronów jest całkowicie przypadkowy, dzięki czemu uzyskujemy generator liczb losowych.

Tych naturalnych fluktuacji nie można przewidzieć, gdyż nie wpływa na nie ani oprogramowanie, ani żadne wykorzystywane przez ludzi równania. Nie można zatem odgadnąć, jakie liczby zostaną wygenerowane. To pozwoli na udoskonalenie systemów szyfrujących - mówi profesor Chrong-Jung Lin. Uczony zdradził, że kluczem do sukcesu jest niewielka powierzchnia - o wymiarach 80x80 nanometrów - na której przebiega cały proces. Dzięki niemu zaburzenia w przepływie elektronów tworzą silny szum odpowiadający za 10-procentową zmianę rezystancji materiału. Sygnały generowane w tradycyjny sposób osiągają wartość 1-2 procent i wymagają wzmocnienia, co prowadzi do błędów - dodaje Lin.

Miniaturowy układ stworzony przez Tajwańczyków zużywa niewiele prądu, idealnie zatem nadaje się do zabezpieczenia transakcji dokonywanych za pośrednictwem urządzeń przenośnych.